Riñones de rata obtenidos desarrollados por el Hospital General de Massachusetts(MGH) fueran producidos con éxito tanto en un aparato de laboratorio y después de seren implantados en animales vivos. En su informe, el equipo de investigación describe la construcción de riñones funcionales de reemplazo de la estructura de órganos de donantes de células vivas que habían sido despojadas, un enfoque utilizado anteriormente para crear corazones bioartificiales, pulmones y hígados.
«Lo que es único acerca de este enfoque es que la arquitectura del órgano nativo se mantiene, por lo que el injerto resultante puede ser trasplantado como un riñón de un donante y se conecta a los sistemas vasculares y urinarias del receptor», dice Harald Ott, MD, PhD, de la MGH Centro de Medicina Regenerativa, autor principal del artículo de Nature Medicine. «Si esta tecnología se puede escalar a tamaño humano, los pacientes que sufren de insuficiencia renal que se encuentran actualmente en espera de riñones de donantes o que no son aptos para un trasplante en teoría podrían recibir órganos nuevos derivados de sus propias células.»
Alrededor de 18.000 trasplantes de riñón se llevan a cabo en los EE.UU. cada año, pero 100.000 estadounidenses con enfermedad renal en etapa terminal están a la espera de un órgano donado. Incluso aquellos lo suficientemente afortunados para recibir un trasplante de cara de una vida de drogas inmunosupresoras, que plantean muchos riesgos de salud y no se puede eliminar totalmente la incidencia de rechazo del órgano eventual.
El enfoque utilizado en este estudio para diseñar donantes de órganos, basado en una tecnología que Ott descubrió como investigador en la Universidad de Minnesota, consiste en despojar las células vivas de un órgano de un donante con una solución de detergente y luego repoblar la estructura de colágeno que mantiene con el tipo celular apropiado – en este caso las células endoteliales humanas para reemplazar el revestimiento del sistema vascular y células de riñón de ratas recién nacidas.
El primer equipo de investigación descelularizado riñones de ratas para confirmar que las estructuras complejas del órgano se conserva. También mostraron la técnica funcionaba a una escala mayor por las células de la purga del cerdo y los riñones humanos.
Asegurarse de que las células apropiadas se sembraron en las partes correctas de la estructura de colágeno requeridas entrega de las células vasculares a través de la arteria renal y las células del riñón a través del uréter. Ajustar con precisión las presiones de las soluciones de activar las células que se dispersa a través de los órganos en su totalidad, que se cultivaron a continuación en un bioreactor durante un máximo de 12 días.
Los investigadores probaron primero los órganos repoblados en un dispositivo que pasa la sangre a través de su sistema vascular y drena la orina, lo que reveló la evidencia de filtrado limitadas de sangre, la actividad molecular y la producción de orina.
Bioingeniería riñones trasplantados en ratas vivas de la que se había quitado un riñón comenzó a producir orina tan pronto como el suministro de sangre se restaura, sin evidencia de hemorragia o formación de coágulos. La función general de los órganos regeneradas se redujo significativamente en comparación con la de los riñones normales y saludables, algo que los investigadores creen que puede ser atribuido a la inmadurez de las células neonatales utilizados para repoblar el andamiaje.
«El perfeccionamiento de los tipos de células utilizadas para la siembra y maduración adicional en la cultura nos puede permitir lograr un órgano más funcional», dice Ott. «En base a esta prueba inital de principio, esperamos que los riñones bioingeniería algún día será capaz de sustituir completamente la función renal al igual que los riñones de los donantes lo hacen.
En un mundo ideal, los injertos de este tipo podría producirse» a la carta «a partir de células del propio paciente, lo que ayuda a superar tanto la escasez de órganos y la necesidad de inmunosupresión crónica. Estamos investigando métodos para derivar los tipos de células necesarias por parte de los pacientes derivados de las células y el perfeccionamiento de los métodos de cultivo de siembra de células y órganos humanos para manejar órganos del tamaño.
«El equipo de Ott se centra en la regeneración del corazón, los pulmones, los riñones y los injertos realizados . de tejidos compuestos, mientras que otros equipos – incluyendo uno en el Centro de MGH de Ingeniería en Medicina – están utilizando la técnica descelularización para desarrollar hígados de reemplazo el autor principal del artículo de Nature Medicine son Jeremy Song, MGH Centro de Medicina Regenerativa; adicional coautores son Jacques Guyette, PhD, Gilpin Sarah, PhD, Gabriel González, PhD, y José Vacanti, MD, todos del Centro de Medicina Regenerativa de MGH. el estudio fue financiado por el Instituto Nacional de Salud de Nueva Innovator Award director OD008749 DP2-01.
riñones de bioingenieria, bioingenieria y el sistema urinario
