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Salud y Bienestar

AVANCE CIENTÍFICO| Crean riñones humanizados en embriones de cerdo durante 28 días

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Crean riñones humanizados en embriones de cerdo durante 28 días
Células renales humanizadas (fluorescencia roja) dentro del embrión en comparación con un embrión de cerdo de tipo silvestre o 'wildtype'. / Wang, Xie, Li, Li, and Zhang et al. / Cell Stem Cell

Un equipo científico del Instituto de Biomedicina y Salud de Guangzhou (China) ha logrado desarrollar embriones de cerdo, cuyos riñones contienen una combinación de células humanas y porcinas. El objetivo a largo plazo es mejorar esta tecnología para el trasplante de órganos humanos.

El estudio, que se publica hoy en la revista Cell Stem Cell, tiene como uno de sus autores principales al investigador español Miguel A. Esteban, experto en reprogramación celular porcina.

Esta es la primera vez que se consigue cultivar un órgano sólido humanizado dentro de otra especie. En estudios previos se habían utilizado métodos similares para generar tejidos humanos como sangre o músculo esquelético en cerdos.

Los investigadores decidieron centrarse en los riñones porque son uno de los primeros órganos en desarrollarse y también son los que más se trasplantan en medicina humana.

Nuestro método tiene como finalidad crear órganos humanos en cerdos con células de un paciente determinado. Esto evitaría los riesgos de rechazo inmunitario

Miguel A. Esteban, coautor principal del estudio

Según comenta Esteban a SINC, él y su equipo llevan trabajando en este proyecto desde hace cinco años. A diferencia de los xenotransplantes, en los que se utilizan órganos de animales modificados genéticamente, este método “tiene como finalidad crear órganos humanos en cerdos con células de un paciente determinado. Esto evitaría los riesgos de rechazo inmunitario que, por ahora, sí tienen los xenotrasplantes”, subraya.

Hasta ahora, “se habían desarrollado órganos de ratones en ratonas, pero los intentos anteriores de cultivar órganos humanos en cerdos no tuvieron éxito», señala Liangxue Lailíder del trabajo. “Nuestra técnica mejora la integración de células humanas en tejidos receptores y nos permite cultivar órganos humanos en cerdos”, destaca.

Los investigadores reconocen que la integración de células madre humanas en embriones de cerdo ha sido un gran reto “debido a que las células porcinas superan a las humanas y ambas tienen necesidades fisiológicas distintas”.

 

Un nicho dentro del embrión porcino

Para superarlo, el equipo creó primero un nicho dentro del embrión porcino para que las células humanas no tuvieran que competir con las del cerdo. “Utilizamos CRISPR Cas9 para manipular genéticamente el embrión unicelular de modo que le faltaran dos genes necesarios para el desarrollo renal”, explica Esteban.

Después, los autores modificaron células madre pluripotentes humanas —aquellas con potencial para convertirse en cualquier tipo de célula— para hacerlas más susceptibles de integración y menos propensas a la autodestrucción, desactivando temporalmente su apoptosis (muerte celular programada). A continuación, las convirtieron en células denominadas naive o ‘ingenuas’, que son parecidas a las primeras células embrionarias humanas, cultivándolas en un medio especial.

Implantaron 1.820 embriones en 13 cerdas. A los 25 o 28 días interrumpieron la gestación y comprobaron que algunos de ellos habían producido riñones humanizados

Posteriormente, antes de implantar los embriones en desarrollo en las cerdas, cultivaron las quimeras en condiciones mejoradas para proporcionar nutrientes y señales únicas tanto a las células humanas como a las porcinas, ya que ambos tipos suelen tener necesidades distintas.

En total, se implantaron 1.820 embriones en 13 cerdas. A los 25 o 28 días, interrumpieron la gestación y extrajeron los embriones para evaluar si las quimeras habían logrado producir riñones humanizados.

Los científicos recogieron cinco embriones quiméricos para analizarlos —dos a los 25 días y tres a los 28 días de la implantación— y comprobaron que tenían riñones estructuralmente normales para su fase de desarrollo y estaban compuestos por entre un 50 % y un 60 % de células humanas.

A los 25-28 días, los riñones estaban en la fase de mesonefros (la segunda fase del desarrollo renal), habían formado túbulos y brotes de células que acabarían convirtiéndose en uréteres que conectaban el riñón con la vejiga.

A los 25-28 días, los riñones estaban en la fase de mesonefros (la segunda fase del desarrollo renal), habían formado túbulos y brotes de células que acabarían convirtiéndose en uréteres que conectaban el riñón con la vejiga

 

Implicaciones éticas

El equipo también investigó si las células humanas contribuían a otros tejidos de los embriones, lo que ocasionaría problemas desde el punto de vista ético. En este sentido, Esteban comenta que encontraron “muy pocas células humanas en otros tejidos y que estas se localizaron principalmente en los riñones”.

“Las implicaciones éticas podrían producirse, sobre todo, si las células fuesen muchas o estuvieran en linajes comprometidos como el neural y germinal, y, especialmente, si estos cerdos llegaran a nacer”, explica Esteban.

“De todos modos —añade— estamos siendo muy cautos y moviendo todo paso a paso para evitar sorpresas. Una de nuestras soluciones es modificar genéticamente las células humanas para que no puedan producir esos linajes comprometidos dentro del embrión de cerdo”, aclara.

 

Lo próximo: corazón y páncreas

Tras mejorar las condiciones para cultivar riñones humanizados en quimeras humano-cerdo, el equipo quiere ahora lograr que los riñones se desarrollen durante más tiempo. También está trabajando para generar otros órganos humanos en cerdos, como el corazón y el páncreas.

A la pregunta de en qué fase están estos otros proyectos, el investigador español comenta: “Aún no hemos prolongado la gestación de embriones de cerdo con riñón humano, estamos estudiando como hacerlo de manera eficiente y segura. Pero nuestros estudios para crear otros órganos humanos —en un estadio temprano del desarrollo embrionario— en embriones de cerdo están muy avanzados”.

A largo plazo, el objetivo es mejorar esta tecnología para el trasplante de órganos humanos, pero los investigadores reconocen que el trabajo será complejo y podría llevar muchos años.

“Como los órganos no están compuestos por un solo linaje celular, para tener un órgano en el que todo proceda del humano, probablemente tendríamos que diseñar los cerdos de una forma mucho más compleja y eso también conlleva algunos retos adicionales”, adelanta Esteban.

Nuestros estudios para crear otros órganos humanos —en un estadio temprano de desarrollo— en embriones de cerdo están muy avanzados

Miguel A. Esteban

En concreto, agrega, “habría que hacer modificaciones de más genes en el cerdo, pero creo que es posible y tenemos una plataforma excepcional para la manipulación genética de estos animales”.

Mientras tanto, “nuestro método proporciona una ventana para estudiar el desarrollo humano”, señala Esteban, “por ejemplo, podemos rastrear las células humanas que inyectamos y manipularlas para poder estudiar enfermedades y cómo se forman los linajes celulares”.

El investigador español destaca que tanto él como sus colegas son conscientes de que “aún faltan años para que estos órganos estén disponibles en la práctica clínica y que habrá una serie de barreras moleculares que solucionar”. Sin embargo, “tras este primer avance importante, estamos ilusionados de los próximos pasos que puedan darse”.

Referencia:

Jiaowei Wang et al. «Generation of a Humanized Mesonephros in Pigs from Induced Pluripotent Stem Cells via Embryo Complementation». Cell Stem Cell, 2023.

Fuente: SINC
Derechos: Creative Commons.

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Así puede la IA revolucionar el diagnóstico del cáncer de mama

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Estas son las carreras con más garantía de empleo

El Ayuntamiento de València y la Generalitat Valenciana han reforzado su apuesta por la innovación sanitaria con el impulso de QP-Breast, una herramienta pionera basada en inteligencia artificial que promete transformar el diagnóstico y tratamiento del cáncer de mama.

El proyecto, liderado por la empresa valenciana Quibim, integra por primera vez el análisis de resonancia magnética con algoritmos avanzados de inteligencia artificial, abriendo una nueva era en la medicina personalizada.


Una inteligencia artificial única en el diagnóstico del cáncer de mama

QP-Breast supone un avance sin precedentes al combinar imágenes médicas —especialmente resonancias magnéticas— con modelos de IA capaces de analizar grandes volúmenes de datos clínicos.

Actualmente, no existe ninguna solución que integre de forma completa estas tecnologías, lo que convierte a este sistema en una herramienta innovadora con gran potencial clínico.

Entre sus principales ventajas destacan:

  • Diagnósticos más precisos en casos complejos
  • Evaluación anticipada de la respuesta al tratamiento
  • Apoyo en la toma de decisiones médicas
  • Reducción de tiempos diagnósticos

Este enfoque permitirá ofrecer tratamientos más personalizados y eficaces a las pacientes.


Apoyo institucional clave en València

El desarrollo de QP-Breast cuenta con el respaldo del Ayuntamiento de València, a través de su estrategia de innovación, y de la Generalitat Valenciana, junto con financiación europea del programa FEDER 2021-2027.

La concejala de Innovación, Paula Llobet, ha destacado que esta iniciativa refleja cómo la tecnología puede estar al servicio de las personas, especialmente en el ámbito sanitario.

Por su parte, el CEO de Quibim, Ángel Alberich-Bayarri, ha subrayado que la colaboración entre instituciones y empresas innovadoras es clave para convertir la tecnología en un motor de bienestar social.


Colaboración con hospitales de referencia

El proyecto se desarrolla en colaboración con algunos de los principales centros sanitarios de España, lo que garantiza su aplicabilidad real en la práctica clínica.

Entre los hospitales participantes destacan:

  • Hospital Clínico Universitario de València
  • Hospital La Fe
  • Hospital Arnau de Vilanova de València
  • Hospital Lluís Alcanyís de Xàtiva
  • Hospital Ramón y Cajal
  • Hospital 12 de Octubre
  • Hospital Arnau de Vilanova de Lleida

Esta red permite trabajar con datos reales de pacientes, mejorando la precisión y utilidad clínica de la herramienta.


Un reto sanitario global

El cáncer de mama sigue siendo el más frecuente entre las mujeres y la principal causa de mortalidad por cáncer femenino.

  • Representa el 30% de los tumores en mujeres en España
  • Afecta a 1 de cada 8 mujeres a lo largo de su vida
  • En la Comunitat Valenciana se registraron 3.824 nuevos casos en 2023

Aunque la mamografía es la técnica más utilizada, la resonancia magnética resulta clave en casos complejos, donde aún existen importantes desafíos diagnósticos.


Hacia una medicina más precisa y personalizada

QP-Breast permitirá:

  • Detectar con mayor exactitud la extensión del tumor
  • Anticipar la eficacia de los tratamientos
  • Mejorar la planificación terapéutica
  • Incrementar las probabilidades de éxito clínico

Todo ello contribuirá a una sanidad más eficiente, personalizada y centrada en el paciente.


València, referente en innovación sanitaria

Esta iniciativa refuerza el posicionamiento de València y la Comunitat Valenciana como un ecosistema líder en innovación en salud.

La colaboración público-privada se consolida así como una vía clave para desarrollar soluciones con impacto real en la calidad de vida de las personas.

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