Consiguen generar por vez primera organoides de riñón con un complejo sistema vascular

Se trata de asembloides, organoides micrométricos formados por la unión de organoides de riñón con organoides vasculares en 3D.

Estos pequeños sistemas de cultivo celular son útiles para el modelado de enfermedades y el cribado de fármacos.

El estudio en el que se ha conseguido este avance lo ha liderado el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC).

Los autores del estudio han descrito un nuevo abordaje para producir minirriñones en el laboratorio que replican una vasculatura compleja, similar en algunas características a la de los riñones humanos.

Estos “asembloides” se crean mediante la unión de organoides de riñón en 3D con organoides endoteliales.

Los organoides son estructuras tridimensionales cultivadas in vitro que imitan las funciones de los órganos y son una herramienta prometedora para el modelado de enfermedades y el cribado de fármacos.

Sin embargo, estos pequeños órganos a menudo carecen de sistemas nervioso, inmunológico o vascular debido a la complejidad de tales sistemas.

Reproducir en el laboratorio el complejo sistema de vascularización de los riñones, un tejido altamente irrigado, ha sido un desafío para los científicos durante más de una década.

Ahora, este nuevo estudio ha permitido dar con una aproximación que no se había probado antes:

“Hemos ensamblado organoides de riñón con organoides vasculares.

Para llevar a cabo con éxito este proceso, es esencial identificar el momento idóneo para unirlos, teniendo en cuenta el momento de desarrollo de cada uno de los organoides”, explica Núria Montserrat Pulido, profesora de investigación ICREA, investigadora principal del IBEC y líder del estudio.

“Cuando estos dos tipos de organoides están juntos, inician un proceso de interacción en apenas tres horas. El resultado de este procedimiento es verdaderamente espectacular”, destaca.

Estos hallazgos no solo proporcionan información valiosa sobre el desarrollo de los organoides renales, sino que también sientan las bases para diseñar nuevos procedimientos de vascularización de estos organoides.

Esto podría tener aplicaciones en trasplantes de organoides en entornos clínicos y en investigaciones sobre disfunciones vasculares en enfermedades humanas.

“Necesitamos tener este sistema vascular en nuestros organoides si queremos modelar patologías sistémicas que afectan al riñón a través del torrente sanguíneo, como puede ser una enfermedad autoinmune o una diabetes, por ejemplo.

Creemos, además, que el abordaje que hemos utilizado en este estudio se podría aplicar también a otros modelos de organoide”, detalla Elena Garreta Bahima, investigadora en el grupo de Montserrat en el IBEC y primera autora del estudio.

El siguiente paso, comenta Montserrat, será introducir estos organoides vascularizados en un chip microfluídico para poder hacer estudios todavía más especializados a fin de mimetizar condiciones que acontecen en enfermedades complejas así como permitir la conexión vascular con otros organoides, como los organoides cardiacos, trabajo que hoy en día están desarrollando en laboratorio en el IBEC.

El equipo de investigación ya había visto en estudios anteriores que los organoides de riñón que generaban contenían un componente vascular: células de endotelio, que son las que acaban dando lugar a los vasos sanguíneos.

Utilizando tejido renal de origen porcino o humano, crearon un hidrogel biocompatible, que podría ser utilizado como tinta para impresión 3D.

Con esta base, decidieron simplificar el sistema para hacerlo más accesible y económico.

De entre todas las proteínas que conforman el hidrogel, seleccionaron el colágeno I, una de las proteínas más abundantes en la matriz extracelular del tejido renal, y generaron un gel biocompatible con el que validaron sus resultados experimentales.

Este trabajo representa un hito significativo en el campo de las terapias emergentes y avanzadas, una de las principales áreas de investigación del IBEC.

Estas terapias son tratamientos médicos innovadores que emplean tecnologías de vanguardia para abordar enfermedades y trastornos complejos.

Fuente: Advanced Materials