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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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Neuroblastoma infantil: una prometedora terapia podría mejorar la supervivencia en niños con cáncer resistente

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Una nueva terapia combinada con anticuerpos y quimioterapia podría mejorar de forma significativa la respuesta al tratamiento y la supervivencia de niños con neuroblastoma infantil de alto riesgo, especialmente en aquellos casos en los que el cáncer no responde al tratamiento inicial o reaparece tras una primera remisión.

Así lo indican los resultados del ensayo clínico BEACON de fase 2, liderado por investigadores de la Universidad de Southampton (Reino Unido) y coordinado por la Unidad de Ensayos Clínicos de Cancer Research UK en la Universidad de Birmingham, publicados en la revista científica Journal of Clinical Oncology.


Qué es el neuroblastoma infantil y por qué es tan agresivo

El neuroblastoma es un tipo de cáncer raro que afecta principalmente a niños menores de cinco años. Se origina en células nerviosas inmaduras y suele desarrollarse en el abdomen, aunque en cerca de la mitad de los casos se disemina a otras partes del cuerpo como huesos, piel o hígado.

Cuando el neuroblastoma es refractario (no responde al tratamiento inicial) o recurrente (reaparece), el pronóstico suele ser desfavorable, lo que hace urgente el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas.


Dinutuximab beta: la clave de la nueva quimioinmunoterapia

El ensayo BEACON analizó la eficacia de añadir dinutuximab beta (dB), un anticuerpo monoclonal, a la quimioterapia estándar. Los resultados muestran una mejora clara frente al tratamiento habitual:

  • Tasa de mejor respuesta objetiva (ORR):

    • Tratamiento estándar: 18,2%

    • Quimioterapia + dinutuximab beta: 30,2%

  • Supervivencia libre de progresión:

    • Tratamiento habitual: alrededor de 4 meses

    • Con dB: 11 meses

  • Supervivencia global media:

    • Tratamiento estándar: 17 meses

    • Con dB: casi 26 meses

Estos datos sugieren que la quimioinmunoterapia puede ralentizar el avance de la enfermedad y prolongar la vida de los pacientes pediátricos.


Seguridad y efectos secundarios del tratamiento

El estudio también evaluó la neurotoxicidad del tratamiento. En el grupo que recibió dinutuximab beta:

  • Un tercio de los pacientes presentó efectos leves, como somnolencia

  • Los efectos adversos graves (grado 3) fueron poco frecuentes (2,3%), cifras similares al tratamiento estándar (4,5%)

Los investigadores consideran que el perfil de seguridad es aceptable, especialmente teniendo en cuenta la gravedad de la enfermedad.


Próximos pasos: el ensayo BEACON-2

La profesora Juliet Gray, autora principal del estudio, ha calificado los resultados como “realmente alentadores” y ha confirmado que ya está en marcha el ensayo BEACON-2, que investiga nuevas combinaciones de quimioinmunoterapia para aumentar aún más los beneficios.

Por su parte, el profesor Amos Burke, de Cancer Research UK, ha destacado que estos avances “podrían mejorar tanto la supervivencia como la experiencia de los niños que padecen neuroblastoma resistente”.


Un avance clave en oncología pediátrica

Cada año se diagnostican alrededor de 100 casos de neuroblastoma infantil en el Reino Unido, una cifra similar a otros países europeos. Aunque se trata de un cáncer poco frecuente, es uno de los más complejos en oncología pediátrica.

Los expertos coinciden en que la incorporación de anticuerpos monoclonales a los tratamientos convencionales abre una nueva vía de esperanza para niños con cáncer resistente, acercando la investigación a terapias más eficaces y personalizadas.

 

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