Investigadors de l’IBEC generen mini-ronyons vascularitzats a partir de cèl·lules mare humanes

Investigadors de l’IBEC han creat per primer cop cultius tridimensionals -organoides- a partir de cèl·lules mare pluripotents, que s’assemblen al teixit embrionari de ronyó humà durant el segon trimestre de gestació.

Mitjançant l’ús de biomaterials que mimetitzen el micro ambient embrionari els investigadors també han aconseguit que aquests mini ronyons presentin característiques rellevants per al seu ús immediat en el modelatge de patologies renals.
En un estudi publicat ahir en la revista Nature Materials es descriu com investigadors de l’IBEC han generat organoides, o mini òrgans, que s’assemblen al ronyó embrionari humà durant el segon trimestre de gestació,

Read more…

i mostra com aquests cultius tridimensionals mimetitzen aspectes fonamentals durant la formació del ronyó, com la distribució, la funcionalitat i l’organització específica de les cèl·lules.

La investigació, liderada per la Dra. Núria Montserrat, investigadora principal d’ICREA a l’IBEC, i en el que també han col·laborat l’Hospital Clínic de Barcelona, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas, la Universitat de Barcelona i el Salk Institute for Biological Studies als EE.UU, permet generar coneixement fonamental sobre com es desenvolupa aquest òrgan, i a la vegada, facilita el disseny d’experiments focalitzats en el cribratge de compostos terapèutics destinats a la regeneració renal.

Per a dur a terme aquest procés, els investigadors han utilitzat cèl·lules mare pluripotents, amb les que han aconseguit recapitular el desenvolupament embrionari del ronyó – fins al segon trimestre de gestació-, i han generat els mini ronyons simulant la duresa del micro ambient embrionari mitjançant l’ús de biomaterials.

Mini-ronyó derivat a partir de cèl·lules mare pluripotents humanes

“Un dels aspectes crucials de la investigació amb organoides consisteix en desenvolupar una metodologia que permeti la seva maduració en una placa de cultiu, i que aquests s’assemblin a l’òrgan adult, per a això, és essencial proveir a aquests mini òrgans, entre altres coses, d’una xarxa vascular, essencial per a facilitar l’intercanvi de nutrients i assegurar la seva funcionalitat”, comenta Núria Montserrat.

Per a superar aquest obstacle, els investigadors han implantat els mini ronyons a la vasculatura embrionària del pollastre i han observat que, al cap de pocs dies, els mini ronyons presentaven cèl·lules endotelials i evidències estructurals que indicaven una millor diferenciació dins d’aquestes estructures tridimensionals.

Aquest tipus d’abordatge representa una estratègia prometedora per al desenvolupament de teixits bio funcionals, que puguin ser utilitzats tant per a la detecció de drogues com per al desenvolupament de medicina personalitzada. “Anticipem que aquest procediment que presentem pot ser aplicat immediatament als laboratoris que treballin en el modelatge de malalties de ronyó”, comenta Núria Montserrat. “Necessitem entendre com es generen els teixits per poder abordar qüestions relacionades amb la seva disfunció”, afegeix el Dr. Josep M. Campistol de l’Hospital Clínic de Barcelona.

L’estudi en el qual han participat investigadors de tres grups d’investigació de l’IBEC, l’Hospital Clínic en Barcelona, el Consejo Superior de Investigaciones, la Universitat de Barcelona i el Salk Institute for Biological Studies als EE.UU., ha estat finançat parcialment pel European Research Council i la Asociación Española Contra el Cáncer, entre d’altres institucions.


Source article: Garreta, Elena, Prado, Patricia, Tarantino, Carolina, Oria, Roger, Fanlo, Lucia, Martí, Elisa, Zalvidea, Dobryna, Trepat, Xavier, Roca-Cusachs, Pere, Gavaldà -Navarro, Aleix, Cozzuto, Luca, Campistol, Josep M., Izpisúa Belmonte, Juan Carlos, Hurtado del Pozo, Carmen, Montserrat, Nuria, (2018). Fine tuning the extracellular environment accelerates the derivation of kidney organoids from human pluripotent stem cells. Nature Materials Ahead