Verso la crescita dei reni umani

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Immagine, sviluppato con successo reni di topo. Un diagramma di metodo e risultato. Credito: NIPS

In uno studio con implicazioni significative per il trapianto di organi umani, i ricercatori hanno sviluppato con successo reni di topo funzionanti nel corpo dei ratti, da poche cellule staminali.

I risultati dello studio, condotto da ricercatori dell’Istituto nazionale per le scienze fisiologiche in Giappone, saranno pubblicati in un prossimo numero di Nature Communications.

Per i pazienti con malattia renale allo stadio terminale, un trapianto di rene è l’unica speranza per riconquistare la qualità della vita. Eppure molti di questi pazienti non saranno mai sottoposti a trapianto chirurgico a causa di una cronica mancanza di reni da donatore. Con 95.000 pazienti in lista d’attesa per un rene da donatore negli Stati Uniti da soli, la domanda supera di gran lunga l’offerta.

I ricercatori stanno sperimentando diversi modi per far crescere organi sani al di fuori del corpo umano. 

Uno di questi metodi, chiamato complemento delle blastocisti, ha già prodotto risultati promettenti. I ricercatori prendono le blastocisti, i gruppi di cellule formate diversi giorni dopo la fecondazione degli ovuli, da animali mutanti che mancano di organi specifici e li iniettano con cellule staminali da un donatore normale, non necessariamente della stessa specie. Le cellule staminali quindi si differenziano per formare l’intero organo mancante nell’animale risultante. Il nuovo organo mantiene le caratteristiche del donatore di cellule staminali originale e può quindi essere potenzialmente utilizzato nella terapia del trapianto.

“In precedenza abbiamo utilizzato la complementazione di blastocisti per generare pancreas di ratto in topi mutanti apancreatici“, spiega l’autore principale del nuovo studio Teppei Goto. “Abbiamo quindi deciso di indagare se il metodo potrebbe essere utilizzato per generare reni funzionali che avrebbero un’applicazione molto più grande nella medicina rigenerativa a causa dell’alta domanda di donatori”.

I tentativi iniziali dei ricercatori di coltivare reni di ratto nei topi si sono dimostrati infruttuosi, poiché le cellule staminali di ratto non si differenziavano facilmente nei due principali tipi di cellule necessarie per la formazione dei reni. Tuttavia, quando è stato tentato lo scenario inverso, le cellule staminali del mouse si sono differenziate in modo efficiente all’interno delle blastocisti di ratto, formando le strutture di base di un rene.

Dopo l’impianto in ratti pseudo-gravidi, le blastocisti completate maturano in feti normali. Sorprendentemente, più di due terzi dei ratti neonati risultanti contenevano un paio di reni derivati ​​dalle cellule staminali del topo. Un ulteriore screening ha mostrato che tutti i reni erano strutturalmente intatti e che almeno la metà poteva potenzialmente produrre urina.

“I nostri risultati confermano che la complementazione della blastocisti interspecifica è un metodo praticabile per la generazione di reni“, dice Masumi Hirabayashi corrispondente autore dello studio. “In futuro, questo approccio potrebbe essere utilizzato per generare organi umani derivati ​​da cellule staminali nel bestiame, potenzialmente estendendo la durata della vita e migliorando la qualità della vita di milioni di persone in tutto il mondo”.

Riassumendo, la cronica carenza globale di reni da donatori lascia molti pazienti con malattia renale allo stadio terminale dipendenti dal proseguimento del trattamento dialitico. Per affrontare la carenza di reni da donatori, un team guidato da ricercatori dell’Istituto nazionale per le scienze fisiologiche in Giappone ha tentato di coltivare reni di topo all’interno di ratti utilizzando cellule staminali trapiantate. I reni risultanti sembravano funzionali, fornendo la convalida della prova di concetto che questo approccio potrebbe essere usato per generare reni umani all’interno del bestiame.

Fonte, Nature


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