‘Mini-riñones’ cultivados en laboratorio revelan secretos de una enfermedad rara

Los investigadores han resuelto un misterio médico en una enfermedad poco conocida al descubrir qué células causan tumores en pacientes con complejo de esclerosis tuberosa (TSC). Como se describe en Informes de celdalo hicieron mediante la creación de organoides renales modificados genéticamente, o «mini-riñones» cultivados a partir de tejido humano.

«Las células en el origen de los tumores de esclerosis tuberosa han sido un misterio durante décadas», dijo el autor principal, el Dr. Bill Stanford, científico principal del Hospital de Ottawa y profesor de la Universidad de Ottawa. «Nuestros resultados pueden ayudar a encontrar posibles objetivos de tratamiento para esta desafiante enfermedad».

El TSC es una enfermedad genética rara que causa tumores benignos en la piel, el cerebro, los riñones, el corazón o los pulmones. Los tumores de TSC son muy diversos y surgen en niños o adultos con una variedad de síntomas que van desde leves hasta potencialmente mortales y, a menudo, incluyen convulsiones y problemas renales. No hay cura y las opciones de tratamiento son limitadas.

«La enfermedad renal es la principal causa de muerte en pacientes con CET. Alrededor del 60 al 80 por ciento de los pacientes desarrollan tumores en los riñones, lo que a menudo reduce la función renal y, en ocasiones, provoca una hemorragia catastrófica», dijo el Dr. Adam Pietrobon, MD-Ph. D. estudiante en el Hospital de Ottawa y la Universidad de Ottawa. «No había modelos de laboratorio adecuados para estudiar cómo el TSC afecta al riñón, así que hicimos uno nosotros mismos».

El TSC es causado por mutaciones en el gen TSC1 o TSC2. Para la mayoría de los pacientes, estas mutaciones surgen espontáneamente durante el desarrollo o los primeros años de vida en lugar de ser heredadas de sus padres. Esto hace que el TSC sea una enfermedad difícil de estudiar. Si bien los investigadores de laboratorio a menudo usan animales para estudiar enfermedades humanas, no había un modelo animal que capturara completamente el impacto de TSC en los riñones.

Los tumores TSC en el riñón han desconcertado a los expertos porque son extraordinariamente diversos en tamaño, composición celular y expresión génica, incluso dentro del mismo paciente. Se desconocía qué causa esta diversidad, y hace que el tratamiento sea un desafío.

Para comprender mejor el impacto de los TSC en los riñones, el equipo cultivó tejido renal tridimensional en el laboratorio a partir de células madre humanas que fueron modificadas genéticamente para tener una mutación TSC1 o TSC2. Conocidos como organoides, estas versiones simplificadas y en miniatura de los riñones tenían un perfil genético similar a los tumores TSC que se encuentran en las patentes. Luego, los investigadores tomaron células individuales de estos organoides renales y las inyectaron en los riñones de ratones, donde se convirtieron en tumores TSC humanos.

Usando estos organoides, los investigadores revelaron que las células llamadas precursores de células de Schwann son donde comienzan los tumores TSC en el riñón. También encontraron que esta única mutación afecta el desarrollo de muchos tipos diferentes de células, lo que explica la variación en los tumores renales incluso dentro de la misma persona.

«Estos ‘mini riñones’ no solo pueden ayudarnos a comprender mejor esta enfermedad, sino que también pueden usarse para probar nuevas terapias», dijo el Dr. Pietrobon.

Proporcionado por el Hospital de Ottawa