Cultivan riñones humanos en cerdos por primera vez

Resumen

El trasplante de órganos heterólogos es una forma eficaz de reemplazar la función de los órganos, pero está limitado por una grave escasez de órganos. Aunque generar órganos humanos en otros grandes mamíferos mediante la complementación de embriones sería una solución innovadora, enfrenta muchos desafíos, especialmente la pobre integración de las células humanas en los tejidos receptores. Para producir células humanas con una competitividad superior dentro del nicho, combinamos condiciones optimizadas de cultivo de células madre pluripotentes con la sobreexpresión inducible de dos genes que favorecen la supervivencia (MYCN y BCL2). Las células resultantes habían mejorado sustancialmente la viabilidad en el entorno xeno de blastocistos quiméricos entre especies y formaron con éxito estructuras quiméricas organizadas de riñón en etapa media (mesonefros) de humano-cerdo hasta el día embrionario 28 dentro de embriones de cerdo con defectos nefríticos que carecen de SIX1 y SALL1. Nuestros hallazgos demuestran una prueba de principio de la posibilidad de generar un órgano primordial humanizado en cerdos con discapacidad organogénica, abriendo una vía apasionante para la medicina regenerativa y una ventana artificial para estudiar el desarrollo del riñón humano.

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Por primera vez, se ha cultivado desde cero un órgano humanizado sólido en un animal, un primer paso en un proceso que potencialmente podría resolver la escasez de órganos y salvar innumerables vidas. Investigadores chinos cultivaron riñones parcialmente humanos en etapa temprana dentro de embriones de cerdo, utilizando una variedad de técnicas de ingeniería genética, revela un nuevo informe.

"Este estudio demuestra una prueba de principio de la posibilidad de generar un órgano humanizado en cerdos, lo que abre interesantes posibilidades ante nosotros", afirmó el investigador principal Liangxue Lai. Es subdirector del Instituto de Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa del Sur de China en los Institutos de Biomedicina y Salud de Guangzhou.

Los investigadores generaron una serie de cinco riñones humanoides en cerdos que habían alcanzado la etapa de mesonefros, la segunda etapa del desarrollo del riñón, después de 25 a 28 días de desarrollo. Alrededor del 50% al 70% de las células en estos riñones en etapa temprana eran humanas, dijo Lai.

"Si se ampliara el tiempo de gestación, es posible que aumentara la proporción de células humanas, pero también podrían existir otras barreras técnicas", afirmó Lai. "Estamos trabajando en eso."

Massimo Mangiola, director del Laboratorio de Inmunogenética del Instituto de Trasplantes Langone de la Universidad de Nueva York, se refirió a estos como "órganos primordiales". "Mostraron claramente que pueden hacer que las células humanas crezcan hasta convertirse en órganos primordiales", dijo Mangiola, que no participó en la investigación. "Eso no se ha hecho antes. Es un poco pronto para decir si esto se convertirá o no en un riñón humano completo, pero este fue el paso inicial necesario hacia ese objetivo".

Investigaciones anteriores han utilizado métodos similares para generar tejidos humanos como sangre o músculo en cerdos, pero este es el primero en desarrollar un órgano parcialmente humano.

Los investigadores se centraron en los riñones porque son uno de los primeros órganos en desarrollarse y también son el órgano más comúnmente trasplantado en humanos, según las notas de respaldo.

En este esfuerzo, los investigadores crearon primero embriones de cerdo genéticamente modificados a los que les faltaban dos genes que son clave para el desarrollo del riñón. Esto creó un espacio vacío (un "nicho" con forma de riñón) dentro de los embriones que las células madre humanas podían llenar con menos competencia de las células de cerdo.