La investigación habilita la futura posibilidad de generar órganos humanos en embriones de otros animales para conseguir trasplantes.
CruzadaInformativaLos investigadores chinos publicaron sus resultados en la revista Cell Stem Cell, donde señalan que por primera vez se ha logrado cultivar un “órgano sólido humanizado” en otra especie como los cerdos, por medio de métodos que generan tejidos humanos como sangre o músculo esquelético.
Esta investigación llevada a cabo por el Instituto de Biomedicina y Salud de Guangzhou ubicado en China logró crear los embriones quiméricos (contiene entre un 50 y 60% de células humanas) que luego fueron transferidos a las cerdas para su desarrollo en riñones humanizados, estos presentaban una estructura y formación de túbulos normales en 28 días. La investigación se centro en los riñones, al ser uno de los primeros órganos en desarrollarse y también por ser uno de los más requeridos en la medicina humana para los trasplantes.
Hasta el momento solo se había producido órganos de rata en ratones y al revés, pero no se había tenido ningún éxito en cultivar órganos humanos en cerdos. El equipo chino probó un enfoque que permite mejorar la integración de las células humanas, explicó el coordinador de estudio a la revista Liangxue Lai.
Como primer paso se creó un “nicho” dentro del embrión para que así las células humanas no tuvieran que competir con las del cerdo. Para lograrlo, usaron la edición genética CRISPR como herramienta, diseñaron un embrión de cerdo al que le faltaba dos genes necesarios para el desarrollo renal. Luego, diseñaron células madre pluripotentes humanas (se puede convertir en cualquier tipo de célula) para facilitar su integración. Los investigadores cultivaron las quimeras en condiciones aptas para proporcionar nutrientes y señales únicas tanto de células humanas como células porcinas antes de que los embriones en desarrollo fueran insertados en las cerdas, esto debido a que presentan necesidades distintas.
La nota agrega que, los investigadores transfirieron 1820 embriones a 13 animales, dentro de un periodo de 25 a 28 días interrumpieron la gestación para extraer los embriones y así poder evaluar si las quimeras habían logrado desarrollar riñones humanizados. En total se analizaron 5 embriones quiméricos (dos de 25 días de implantación y tres de 28 días) en los que los riñones humanizados podían ser “estructuralmente normales para su fase de desarrollo”, además estaban compuestas de 50 a 60% de células humanas. Los riñones se encontraban en la fase de mesonefros (segunda etapa de desarrollo renal), estos habían formado túbulos y brotación de células que eventualmente se convertirán en uréteres que permitirán conectar el riñón con la vejiga.
Los investigadores también comprobaron si había posibilidad de encontrar células humanas en otros tejidos de los embriones, lo que podría generar conflictos éticos. Sobre todo, si se encuentra células humanas en mayor cantidad en tejidos neurales o línea germinal con lo que los cerdos llegarían a morir. Sin embargo, las células humanas se localizaban en los riñones mientras que las células porcinas se mantenían en el resto del embrión.
Zhen Dai, autor principal de la investigación del Instituto de Biomedicina y Salud de Guangzhou dijo:
“Si se crea un nicho en el embrión porcino, las células humanas van a parar de forma natural a esos espacios".
Además, aseguró que vieron muy pocas células neuronales humanas en el cerebro y la medula espinal y ninguna en la cresta genital. Esto indicaría que las células madre pluripotentes humanas no se diferenciaron en células germinales.
Este trabajo de investigación aportaría “avances importantes” en esta vía de interés que permite el desarrollo y producción de órganos para el trasplante mediante el uso de cerdos.
Ahora el equipo chino de investigadores quiere permitir el libre desarrollo de los riñones humanizados por más tiempo y trabajan paralelamente para producir otros órganos como páncreas y el corazón. Aunque el objetivo es mejorar esta tecnología a largo plazo, se prevé que el trabajo es complejo y podría tardar varios años en perfeccionarse.
El cultivo de órganos humanizados funcionales en cerdos aún requerirá algunos pasos y medidas adicionales, esto porque los órganos están compuestos de distintos tipos de células y tejidos. En esta investigación, solo se creó un nicho para un determinado subconjunto de células, lo que implica que los riñones producidos tienen células vasculares derivadas de cerdos, esto podría provocar un rechazo del cuerpo hacia el órgano en un escenario de posible trasplante humano, por lo que su investigación aún está en proceso. Según el también firmante Miguel Esteban del Instituto de Biomedicina y Salud de Guangzhou, esta investigación proporciona “una ventana para estudiar el desarrollo humano y las enfermedades del desarrollo”
