Científicos chinos cultivan riñones humanos en embriones de cerdos

¿Cómo lograron cultivar los órganos?

Posteriormente prepararon células madre pluripotentes humanas a la que administraron factores que favorecieran su supervivencia y que cultivaron en un medio optimizado, hasta lograr unas células similares a las embrionarias humanas. Una vez integradas en los embriones porcinos, cultivaron esas pruebas bajo condiciones óptimas de nutrientes y señales específicas tanto para las células humanas como para las porcinas, y, finalmente, implantaron los embriones en las cerdas.

En total, transfirieron 1.820 embriones a 13 hembras. El proceso se interrumpió a los 25 ó 28 días para determinar el estado de los riñones humanizados. En cinco embriones analizados los científicos comprobaron que los órganos resultaron estructuralmente normales para su fase de desarrollo -se encontraban en fase de mesonefros y habían formado túbulos y brotes celulares que se convertirían en uréteres para conectar riñón con vejiga- y que estaban compuestos por un 50-60% de células humanas.

"El riñón que desarrollamos no era un riñón maduro, para ello habría que prolongar la gestación. Es posible que otro tipo de barreras técnicas dificulten la maduración, pero estamos trabajando en ello", comenta Miguel A. Esteban, que lleva 16 años trabajando como investigador científico en China.

Una de las complicaciones que pueden echar a perder el procedimiento es que las células humanas invadan otros tejidos u órganos, algo que en el experimento no ocurrió, al menos no en proporciones preocupantes.

"Vimos muy pocas células neuronales humanas en el cerebro y la médula espinal, ninguna célula humana en la cresta genital, lo que indica que las células madre pluripotentes humanas no se diferenciaron en células germinales", aclara el autor principal Zhen Dai, del Instituto de Biomedicina y Salud de Guangzhou.

Otros órganos para desarrollar: Corazón e Hígado

"Estamos trabajando también en la formación de otros órganos humanos en cerdos, como el corazón o el hígado, y las investigaciones están muy avanzadas, añade. Este estudio sobre el riñón se ha desarrollado a lo largo de unos cinco años de trabajo, expone, realizado en colaboración con otros grupos, en particular con los de Liangxue Lai y de Guangjin Pan en nuestro instituto”.

No es la primera vez que se desarrollan embriones interespecie, pero sí que se consigue cultivar un órgano sólido humanizado en otro animal. Hasta ahora se había demostrado la viabilidad de integrar células humanas en embriones de otras especies.

Así quedan las células organizadas

El trabajo de la Universidad de Cantón continúa esa línea y como destaca Juan Carlos Izpisúa, "da un paso más allá" y demuestra que las células humanas no sólo se integran, sino que también pueden organizarse espacialmente y contribuir a dos tejidos porcinos, el endotelio y el músculo esquelético. El estudio demuestra el desarrollo del mesonefros humano en otro mamífero mediante la complementación embrionaria temprana.

Para este experto, "probablemente, la siguiente etapa de esta apasionante línea de investigación sería comprobar si el primordio [células embrionarias que dan origen a un órgano] renal puede madurar hasta convertirse en metanefros [esbozo embrionario del riñón], algo técnicamente difícil ya que pueden aparecer otras barreras".

"Cultivar órganos humanizados maduros en cerdos aún no es posible, pero este estudio puede acercar un paso más la idea de que desarrollar órganos humanos en otros mamíferos es posible", afirma Juan Carlos Izpisúa.

El científico opina que los resultados representan un gran paso adelante en este campo. No obstante, quedan muchos obstáculos por resolver; entre ellos: la coincidencia en el desarrollo entre las células donantes y las del hospedador dentro del embrión temprano, el tiempo diferencial de desarrollo, la competencia célula-célula (aunque esto se superó en buena medida en estos estudios) y la comunicación inadecuada célula porcina-célula humana.

Además, Izpisúa indica que incluso antes de llegar al paso del trasplante, el cultivo de tejido humanizado en cerdos tiene un enorme potencial para el diseño de modelos de enfermedades, la investigación farmacológica, así como una mejor comprensión de la organogénesis humana.