Gracias a los avances en el conocimiento y la tecnología aplicada a las células madre, así como a la bioingeniería, los científicos pueden ahora cultivar artificialmente una masa de células pluripotenciales para crear organoides con propiedades similares a las de los órganos, lo que abre numerosas y prometedoras vías de investigación y aplicación clínica.
Investigadores afincados en España lideran estos avances, siendo capaces no solo de crear en el laboratorio órganos en miniatura cada vez más fiables y semejantes a los órganos humanos, sino también generarlos de forma más rápida, siendo capaces de demostrar en semanas lo que tarda años en evidenciarse en estudios clínicos. Su aplicabilidad clínica resulta especialmente esperanzadora y próxima en el ámbito de las enfermedades nefrológicas.
Así lo puso de relieve la Dra. Nuria Montserrat, del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), en la conferencia virtual que ha inaugurado el XXXVII Congreso de la Sociedad Valencia de Nefrología (SVN), un encuentro científico que adoptó un formato innovador para dar cabida a todo su programa científico previsto inicialmente, con charlas transmitidas por streaming todos los jueves. En su conferencia, entre otros aspectos, mostró los avances alcanzados por su grupo de investigación con la creación de unos modelos de organoides para nefropatía diabética.
“Sus resultados en el ámbito de la nefropatía diabética están aclarando dos aspectos muy relevantes a nivel nefrológico: la importancia del legado metabólico o historia del control de la glucemia en la diabetes y su impacto en la prevención de las complicaciones (entre ellas, las renales) y que mediante dicho modelo se pueden explicar algunos de los beneficios hasta ahora no aclarados de los fármacos iSGLT2, especialmente los asociados con un menor consumo de oxígeno y energía”, subrayó el Dr. José Luis Górriz, presidente de la SVN.
Aplicaciones en Nefrología
En el IBEC han creado cultivos tridimensionales a partir de células madre pluripotentes, que se asemejan ha tejido embrionario de riñón humano durante el segundo trimestre de gestación. Mediante el uso de biomateriales que mimetizan el microambiente embrionario los investigadores también han logrado que estos minirriñones presenten características relevantes para su uso inmediato en el modelado de patologías renales.
Uno de los proyectos más prometedores del IBEC se basa en la utilización de organoides para modelar condiciones sistémicas, como es la diabetes mellitus, de forma que si se crea un microambiente de hiperglucemia se pueden estudiar aspectos relacionados con la nefropatía diabética. Así, han confirmado que los cambios metabólicos oscilantes (como, por ejemplo, la hiperglucemia o la diabetes con mal control) tienen impacto en la expresión de diversas proteínas inflamatorias; además, han puesto de relieve que, si posteriormente se exponen a una situación de normoglucemia, las células han sido marcadas por el pasado de hiperglucemia y por su memoria epigenética, no recuperando totalmente sus propiedades iniciales o normalidad.
Por otra parte, los estudios el IBEC también han mostrado que los organoides (túbulos renales) expuestos a una mayor toxicidad de la glucosa presentan un mayor consumo de oxígeno. Según lo interpreta el Dr. Marco Montomoli, secretario de la SVN, “esto podría explicar por qué los inhibidores del cotransportador sodio-glucosa tipo 2 (iSGLT2) ofrecen un beneficio asociado más allá del relacionado con la mejoría del control metabólico, detectándose una mejora en el consumo de oxígeno que justificaría en gran parte muchos de los efectos positivos hasta ahora no bien conocidos de estos fármacos”.
Estos hallazgos obtenidos por el equipo de la Dra. Nuria Montserrat inciden en la importancia del control metabólico precoz para la prevención de la progresión de la enfermedad renal diabética. Y es que, como mostró en su conferencia y según recalca el Dr. Górriz, “se ha observado como los organoides expuestos a una mayor concentración de glucosa (en condiciones de hiperglucemia, como en la diabetes mal controlada) no recuperan nunca una capacidad de respiración normal y presentan una diminución en la expresión de muchos enzimas metabólicos necesarios para el buen funcionamiento del túbulo renal”, indica el responsable del Servicio de Nefrología del Hospital Clínico Universitario de Valencia.
