Desarrollan un "riñón artificial" para la detección precoz de la toxicidad de los fármacos
Un equipo de investigación de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (Corea del Sur) ha diseñado un 'riñón artificial' que permite la detección precoz de reacciones adversas a los medicamentos.
El riñón desempeña un papel fundamental en el mantenimiento de la homeostasis del organismo al eliminar a través de la orina las sustancias tóxicas y superfluas presentes en el torrente sanguíneo, incluidos los residuos generados durante los procesos metabólicos. No obstante, ciertos medicamentos también pueden inducir toxicidad en el riñón.
En este estudio, publicado en la revista científica 'Biofabrication', los investigadores fabricaron un microvaso glomerular en un chip que incluye células endoteliales glomerulares, capas de podocitos y una membrana basal glomerular (MBG) mediante un proceso de fabricación de un solo paso.
La nefrona es la unidad estructural y funcional fundamental del riñón. Comprende una red de pequeños vasos sanguíneos llamados glomérulos, retorcidos en forma de hilo retorcido, que contribuyen a formar el corpúsculo renal junto con las cápsulas glomerulares.
También desempeña un papel en la eliminación de residuos de la sangre. Cuando se administra una cantidad excesiva de fármacos, la nefrona suele ser el primer órgano que presenta toxicidad farmacológica en el organismo.
Ante este reto, los esfuerzos se han dirigido hacia el desarrollo de órganos artificiales que puedan determinar el grado de toxicidad inducido por concentraciones y combinaciones específicas de fármacos antes de la administración real del fármaco.
Sin embargo, hay que tener en cuenta que el glomérulo no sólo se encarga de regular las células endoteliales, sino también de liberar proteínas de forma selectiva. Esta función requiere interacciones de podocitos y proteínas del glomérulo y se ejecuta a escala microscópica, lo que dificulta su emulación.
El equipo de investigadores ha fabricado con éxito un microvaso glomerular en un chip que recapitula la intrincada disposición de las células endoteliales glomerulares, las capas de podocitos y la GBM en un solo paso.
Este 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'.
El equipo evaluó la capacidad de permeabilidad selectiva, una función distintiva de la barrera de filtración glomerular en este novedoso modelo, así como la respuesta de este modelo a las lesiones inducidas por la adriamicina y la hiperglucemia.
