Una investigació liderada per l'Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) ha descobert com produir organoides de ronyó en grans quantitats de manera ràpida i assequible. L'avenç estableix les bases per millorar els òrgans donats per a trasplantaments i en un futur, possiblement, per regenerar els ronyons d'alguns pacients de manera que no necessitin ser trasplantats.
Quatre hospitals de Galícia, Catalunya, Madrid i Cantàbria han iniciat un projecte d'investigació afavorit per l'Organització Nacional de Trasplantaments (ONT) per implantar organoides a ronyons de donants, informa La Vanguardia Beatriz Domínguez-Gil, directora de l'ONT i coautora de la investigació liderada per l'IBEC. L'objectiu és avaluar la viabilitat i el potencial de la tècnica, per la qual cosa no s'espera que cap pacient rebi organoides a curt termini, adverteix Domínguez-Gil, però “és una tecnologia prometedora que pot augmentar la disponibilitat d'òrgans per a trasplantament en un futur”.
Els organoides són teixits creats en laboratori a partir de cèl·lules mare i que reprodueixen les propietats de diferents òrgans a petita escala. Han aixecat grans expectatives en el camp de la medicina regenerativa i dels trasplantaments, però el seu desenvolupament s'ha vist limitat per les dificultats tècniques per reproduir la complexitat dels òrgans reals, així com per les dificultats per produir-los a gran escala de manera assequible.
Quatre hospitals de Galícia, Catalunya, Madrid i Cantàbria inicien un projecte d'investigació per implantar els organoides a ronyons donats
La investigació liderada per l'IBEC resol en gran part els dos problemes en el cas del ronyó. Creant les condicions de cultiu adequades en laboratori, ha aconseguit produir els organoides en lots de 30.000 unitats, quan a l'inici del projecte no s'aconseguien més de 100.
Encara que els organoides obtinguts a penes fan 0,1 mil·límetres de diàmetre, amb la tècnica de l'IBEC adquireixen tota la diversitat de cèl·lules dels nefrones (els components bàsics que filtren la sang als ronyons). I una vegada s'implanten a ronyons reals, s'integren, sobreviuen, no desencadenen una reacció immune de rebuig i permeten que els ronyons funcionin amb normalitat.
Organoides de ronyó humans després de 18 dies de diferenciació cel·lular
“Necessitàvem que fossin alhora molt petits per implantar-los a través de l'artèria renal i de molt alta qualitat” perquè funcionessin com nefrones, assenyala la bioenginyera Núria Montserrat, directora de la investigació i actual consellera de Recerca i Universitats, que va dedicar gairebé una dècada a aquest projecte en la seva etapa en l'IBEC.
Els resultats s'han presentat avui en Nature Biomedical Engineering, que va rebre la primera versió de l'article científic el 17 d'abril del 2023, abans que Montserrat s'incorporés a la Generalitat, encara que, com és habitual en investigacions disruptives i d'alta complexitat, el procés de revisió i publicació ha estat llarg.
La bioenginyera Núria Montserrat, consellera de Recerca i Universitats, va liderar el projecte durant la seva etapa com a investigadora de l'IBEC
Les dades publicades detallen, d'una banda, com obtenir organoides de ronyó a partir de cèl·lules mare humanes; per un altre, com implantar-los a ronyons de porc perquè sobrevisquin i siguin funcionals. Els ronyons de porc s'han utilitzat únicament per assajar la tècnica com a pas previ a aplicar-la a òrgans humans, no amb la perspectiva de crear ronyons híbrids de porcs i humans en un futur.
Per ajudar que avanci aquest camp d'investigació, “posem la tecnologia a lliure disposició d'investigadors de tot el món que la vulguin utilitzar”, declara Montserrat.
Els investigadors Elena Garreta, Daniel Moya-Rull, Alberto Centeno i Núria Montserrat, en un laboratori de l'IBEC
L'aplicació més immediata, en la qual ja està treballant un equip de l'IBEC, és la recerca de fàrmacs a partir de molècules catalogades en quimiotecas. Al produir-se els organoides en grans quantitats, es pot fer una anàlisi massiva de molècules per veure quines d'elles tenen potencial per a malalties renals.
Una altra aplicació en què s'ha començat a treballar consisteix a implantar els organoides a ronyons humans, ja no de porcs com en la investigació de l'IBEC. L'hospital Universitario de La Coruña, el Clínic de Barcelona, el Ramón i Cajal de Madrid i el Marquès de Valdecilla de Santander participen en el projecte. Es començarà amb ronyons donats per a trasplantament que no poden utilitzar-se per no estar en condicions adequades. L'objectiu és estudiar si, a l'implantar-los organoides capaços de filtrar sang, es poden millorar. Si l'estratègia funciona, en un futur es podrien trasplantar alguns dels ronyons que actualment s'han de descartar.
Lee tambiénNúria Montserrat, la bioingeniera que crea miniórganos
A més llarg termini, els organoides es podrien implantar directament als ronyons de pacients amb malalties renals. Es podrien produir a partir de cèl·lules dels mateixos pacients, de manera que no hi hauria un problema de rebuig immunitari. Si els organoides milloressin prou la funció dels ronyons, s'evitaria que els pacients arribessin a necessitar un trasplantament.
D'altra banda, la producció d'organoides en sèrie pot accelerar les investigacions de biologia del desenvolupament sobre com es formen els ronyons, la qual cosa pot ser útil per millorar la prevenció, el diagnòstic i el tractament de les malalties renals genètiques.
Al contrari, per al que no s'espera que serveixi la tecnologia desenvolupada en l'IBEC és per produir ronyons complets per a trasplantament.
