Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (Corea del Sur) han desarrollado un riñón artificial que permite la detección precoz de toxicidades y efectos de secundarios adversos ocasionados por la administración de diferentes tratamientos. Un sistema comprobar la toxicidad de los fármacos y “desarrollar un tratamiento personalizado para los pacientes”, señala el profesor Dong-Woo Cho, líder del estudio publicado en la revista 'Biofabrication', en nota de prensa.
Los avances en medicina regenerativa e ingeniería de tejidos han llevado al desarrollo de órganos in vitro, impresos en 3D y, en definitiva, ‘artificiales’. Unos pasos que comenzaron en 2006 cuando el Instituto de Medicina Regenerativa de la Universidad Wake Forest les implantó una vejiga artificial a siete pacientes a través de su propio tejido y que tenía como objetivo reducir la tasa de rechazo y contar con una alternativa a la falta de órganos donados. Los órganos artificiales o la utilización de células madre en investigación es otro amplio campo de trabajo.
Se ha creado un órgano artificial a través de nanotecnología para probar la toxicidad de un fármaco
En investigación la utilización de organoides resultantes del trabajo con células madre es algo muy común desde que en 2017 fue declarada por ‘Nature Methods’ el método del año. El uso de organoides, que no son órganos como tal, es un paso que tienen que dar todos aquellos que estén desarrollando de distintos fármacos o métodos de abordaje de las enfermedades para conocer la seguridad de los tratamientos, e incluso probar su eficacia. Ahora se ha ido más allá y se ha creado un órgano artificial a través de nanotecnología para probar la toxicidad de un fármaco.
EMULACIONES COMPLICADAS
Los riñones son los órganos fundamentales para limpiar las sustancias tóxicas que están presentes en el torrente sanguíneo. A través de la orina se elimina esta toxicidad, aunque ellos mismos también se pueden ver afectados y ver perjudicada su función, como ocurre con algunos medicamentos. Para evaluar ese daño los investigadores procedieron a reproducir un riñón de forma artificial.
Fabricaron un microvaso glomerular en un chip que reproduce la intrincada disposición de las células endoteliales glomerulares, las capas de podocitos y la GBM en un solo paso
Para ello fabricaron un microvaso glomerular en un chip que reproduce en un solo paso la intrincada disposición de las células endoteliales glomerulares, las capas de podocitos (células especializadas que se encuentran adheridos a la lámina basal, en la superficie externa de los capilares y participan en la filtración del plasma sanguíneo que se lleva a cabo en el glomérulo) y la GBM. Los glomérulos son una red de vasos sanguíneos pequeños que conforman la nefrona, que es la encargada de filtrar los desechos. También liberan proteínas de forma selectiva al regular células endoteliales, una función a escala microscópica difícil de emular.
Según explican los autores, el chip permite el co-cultivo de endotelio glomerular monocapa y epitelio podocitario, que muestran marcadores funcionales maduros de células glomerulares. Además, las interacciones adecuadas entre estas células conducen a la producción de proteínas GBM, los componentes clave de la GBM 'in vivo'. "Hemos reproducido con éxito unidades glomerulares del riñón, que ofrecen un potencial ilimitado para el cribado de fármacos y las pruebas de nefrotoxicidad en la práctica clínica. Este avance nos permitirá detectar precozmente la toxicidad de los fármacos facilitando el modelado de la enfermedad glomerular y ofrecer un tratamiento personalizado a los pacientes", destaca Dong-Woo Cho.