Un equip de científics va desenvolupar, per primera vegada, embrions de porc els ronyons dels quals contenien un 50–60 % de cèl·lules humanes i que, després de 28 dies de gestació en aquest animal, mostraven una estructura normal per a la seva fase de desenvolupament, informa l'agència Efe.
Els anomenats embrions quimera contenen cèl·lules de dues espècies, en aquest cas d'humà i porc, i és una línia d'investigació en l'encara llunyana possibilitat de generar òrgans humans en altres animals per a trasplantaments.
Investigadors xinesos publiquen aquests resultats a la revista Cell Stem Cell, la qual assenyala que és la primera vegada que s'aconsegueix conrear un "òrgan sòlid humanitzat" en una altra espècie, encara que sí que s'han utilitzat mètodes similars per generar teixits humans com sang o múscul esquelètic en porcs.
L'equip, encapçalat pels Instituts de Biomedicina i Salut de Guangzhou (Xina), va crear amb èxit aquests embrions quimèrics i els va transferir a truges, on els ronyons humanitzats en desenvolupament presentaven una estructura i una formació de túbuls normals al cap de 28 dies.
Els investigadors es van centrar als ronyons perquè són un dels primers òrgans a desenvolupar-se i també són els més trasplantats en medicina humana.
Fins ara s'havien produït òrgans de rata en ratolins i viceversa, però els intents de conrear òrgans humans en porcs no havien tingut èxit.
L'equip xinès va provar un enfocament que millora la integració de les cèl·lules humanes, va explicar a la revista Liangxue La, coordinador de l'estudi.
El primer pas va ser crear un "nínxol" dins de l'embrió porcí perquè les cèl·lules humanes no haguessin de competir amb les de porc.
Per a això, van utilitzar l'eina d'edició genètica CRISPR, amb la qual van dissenyar un embrió unicel·lular porcí a qui li faltaven dos gens necessaris per al desenvolupament renal.
Després, van dissenyar cèl·lules mare pluripotentes humanes (que tenen el potencial de convertir-se en qualsevol mena de cèl·lula) per fer-les més susceptibles a la integració.
Abans d'implantar els embrions en desenvolupament a les truges, els investigadors van conrear les quimeres en condicions optimitzades per proporcionar nutrients i senyals únics tant a les cèl·lules humanes com a les porcines, ja que solen tenir necessitats dispars.
1.820 embrions transferits a 13 animals
Els investigadors van transferir 1.820 embrions a 13 animals i al cap d'un període d'entre 25 o 28 dies, van interrompre la gestació i van extreure els embrions per avaluar si les quimeres havien aconseguit produir ronyons humanitzats.
Es van analitzar cinc embrions quimèrics (dos de 25 dies d'implantació i tres de 28 dies) en els quals els ronyons humanitzats eren "estructuralment normals per a la seva fase de desenvolupament i hi eren compostos per un 50-60 % de cèl·lules humanes", agrega la nota.
Els ronyons estaven en l'etapa de mesonefros (la segona etapa del desenvolupament renal); havien format túbuls i brots de cèl·lules que eventualment es convertirien en urèters que connectarien el ronyó amb la bufeta.
L'equip va investigar a més si hi havia cèl·lules humanes en altres teixits dels embrions, la qual cosa podria tenir implicacions ètiques, sobretot si es trobaven abundants cèl·lules humanes en teixits neurals o de la línia germinal i els porcs arribessin a terme.
Tanmateix, les cèl·lules humanes es localitzaven, sobretot, als ronyons, mentre que la resta de l'embrió estava compost per cèl·lules porcines.
"Si es crea un nínxol en l'embrió porcí, les cèl·lules humanes pararan de forma natural a aquests espais", va explicar l'autor principal, Zhen Dai, de l'Institut de Biomedicina i Salut de Guangzhou.
L'investigador va assegurar que van veure "molt poques" cèl·lules neuronals humanes al cervell i la medul·la espinal i "ninguna" a la cresta genital, la qual cosa indica que "les cèl·lules mare pluripotentes humanes no es van diferenciar en cèl·lules germinals".
Aquest treball aporta "avenços importants en una de les vies que més interès ha suscitat al llarg dels últims anys" per desenvolupar un model de producció d'òrgans aptes per a trasplantament mitjançant l'ús de porcs com a animal vehicular, segons l'opinió del nefròleg espanyol Rafael Matesanz, aliè a l'estudi.
El creador de l'Organització Nacional de Trasplantaments, citat per Science Media Centre (una plataforma que ofereix fonts científiques als periodistes), va recordar les investigacions pioneres del científic espanyol Juan Carlos Izpisúa, que va demostrar la possibilitat d'hibridació entre dues espècies.
L'equip d'investigadors xinesos vol ara permetre que els ronyons humanitzats es desenvolupin durant més temps i treballen per generar altres òrgans humans en porcs, com el cor i el pàncrees.
Objectiu a llarg termini
Encara que l'objectiu a llarg termini és optimitzar aquesta tecnologia per al trasplantament d'òrgans humans, l'equip reconeix que el treball serà complex i podria portar molts anys.
Conrear un òrgan humanitzat plenament funcional en un porc requeriria alguns passos addicionals perquè els òrgans es componen de múltiples tipus de cèl·lules i teixits.
En aquest estudi, els investigadors van crear un nínxol sol per a un subconjunt de cèl·lules, la qual cosa significa que els ronyons tenien cèl·lules vasculars derivades de porcs, i això podria provocar el rebuig de l'òrgan si s'utilitzessin en un escenari de trasplantament, per la qual cosa encara fa falta molta investigació.
De moment, aquesta tecnologia, segons el també signant Miguel Esteban del Instituto de Biomedicina i Salut de Guangzhou, "proporciona una finestra per estudiar el desenvolupament humà" i les malalties del desenvolupament.