- Investigadores del IBEC y socios europeos integran organoides renales humanos en riñones de cerdo y los reimplantan sin rechazo a 48 horas.
- Producción escalable de organoides mediante microagregación e ingeniería genética: hasta decenas de miles por experimento.
- El procedimiento usó perfusión normotérmica ex vivo y se probó en siete riñones con alrededor de 20.000 organoides por órgano.
- La técnica abre la puerta a acondicionar órganos para trasplante y a ensayar con riñones humanos descartados en España y Europa.
Un consorcio internacional coordinado desde España ha logrado un hito biomédico: injertar organoides renales humanos en riñones de cerdo, reimplantar esos órganos en los mismos animales y verificar su funcionamiento durante las primeras horas tras la cirugía. El trabajo, liderado por el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) junto a centros europeos y españoles, se publica en Nature Biomedical Engineering.
La investigación combina dos piezas clave: una plataforma para generar organoides a gran escala a partir de células madre humanas y el uso de máquinas de perfusión normotérmica ex vivo que mantienen el riñón vivo y oxigenado fuera del cuerpo. El resultado es una prueba de concepto sólida que explora cómo acondicionar órganos antes del trasplante y aumentar el número de injertos viables.
Qué se ha conseguido exactamente
El equipo produjo organoides de riñón con alta uniformidad y los introdujo en riñones porcinos conectados a dispositivos de perfusión normotérmica. Posteriormente, esos órganos se reimplantaron en los mismos cerdos, donde se comprobó que las células humanas persistían integradas en el tejido renal durante 24 y 48 horas sin signos de rechazo.
En los experimentos se utilizaron siete riñones y, por órgano, se infundieron alrededor de 20.000 organoides. Las mediciones durante la perfusión permitieron monitorizar parámetros fisiológicos en tiempo real y detectar de inmediato cualquier señal de daño o incompatibilidad, sin observarse toxicidad ni deterioro funcional en ese periodo inicial.
La intervención se realizó con un modelo porcino que reproduce bien la anatomía y el flujo renal humanos. El enfoque demuestra que la integración celular puede lograrse en condiciones controladas y que el órgano modificado puede volver a implantarse manteniendo su actividad basal temprana tras la cirugía.
Cómo se hizo: de la placa de cultivo al quirófano
Los organoides, que son estructuras 3D diminutas derivadas de células madre humanas, se fabricaron mediante técnicas de microagregación combinadas con ingeniería genética. El protocolo alcanzó rendimientos de hasta decenas de miles de minirriñones en un solo experimento, resolviendo uno de los cuellos de botella para su posible uso clínico.
Para la infusión en el órgano, los riñones de cerdo se conectaron a máquinas de perfusión normotérmica —equipos utilizados en entornos quirúrgicos— que mantienen la temperatura, el aporte de oxígeno y la circulación de forma estable. Esto permitió que los organoides, de tamaño micrométrico y sin vasos propios, pudieran distribuirse por el lecho vascular sin obstruirlo.
Tras la fase ex vivo, los riñones enriquecidos con células humanas se reimplantaron en los mismos animales. La evaluación histológica posterior confirmó la persistencia y viabilidad de los organoides en el tejido renal porcino, sin desencadenar una respuesta inmune significativa en las primeras 48 horas.
Qué aportan los organoides renales
Un organoide de riñón no es un órgano completo, pero reproduce parte de sus estructuras y funciones, lo que permite estudiar el desarrollo renal, probar fármacos y explorar terapia celular en escenarios controlados. En este estudio, los minirriñones incluyeron hasta 19 tipos celulares específicos, un nivel de complejidad relevante para la regeneración tisular.
Aunque estos análogos carecen de vasculatura propia y hoy por hoy no pueden sustituir a un órgano completo, el trabajo demuestra que pueden convivir con el tejido receptor e interactuar con su microambiente. Esta interacción abre la posibilidad de usar organoides para acondicionar y reparar órganos destinados a trasplante.
Según los autores, el siguiente paso será ensayar la técnica en riñones humanos descartados para trasplante. En España, la Organización Nacional de Trasplantes (ONT) y hospitales de varias comunidades han avanzado acuerdos para facilitar este tipo de investigación preclínica con visceras no aptas para uso clínico.
Escalado: del laboratorio a volúmenes clínicamente útiles
Uno de los avances centrales es la producción escalable y uniforme de organoides. Frente a decenas por método convencional, el nuevo sistema permite fabricar hasta 30.000 organoides en un único experimento con alta reproducibilidad, lo que acerca su aplicación a ensayos regulados.
Elena Garreta y el equipo del IBEC destacan que la estandarización del proceso reduce costes y tiempos, favorece el control de calidad y facilita usos translacionales como detección de fármacos, modelización de enfermedades y acondicionamiento celular de órganos ex vivo.
La colaboración con el INIBIC en A Coruña, la ONT y el Instituto de Salud Carlos III ha sido clave para llevar el protocolo a un entorno quirúrgico realista, con perfusión normotérmica y reimplante, así como para evaluar la respuesta inmunológica de forma rigurosa.
Qué significa para la medicina de trasplantes en Europa
La escasez de órganos es un problema creciente. En Europa, más de 77.000 personas esperan un riñón y en España se contabilizan del orden de 5.000 pacientes en lista, a pesar del liderazgo nacional en donación. A nivel global, en 2024 se realizaron 173.448 trasplantes, cifra que la OMS estima cubre apenas el 10% de la demanda.
La posibilidad de tratar órganos antes de implantarlos —reparando tejido o mejorando su viabilidad— podría reducir descartes, acortar listas de espera y optimizar resultados. Este enfoque se suma a estrategias como los xenotrasplantes, en los que ya ha habido experiencias en humanos con órganos porcinos modificados, aunque con eficacia aún limitada en el tiempo.
En ese contexto, la combinación de organoides humanos y perfusión normotérmica plantea un uso inmediato como puente tecnológico: acondicionar órganos ex vivo para mejorar su calidad antes del injerto, sin sustituir de momento al trasplante convencional.
Lo que aún no sabemos y los retos científicos
El estudio es una prueba de concepto con seguimiento de hasta 48 horas, por lo que quedan preguntas abiertas sobre la persistencia a largo plazo, la funcionalidad específica atribuible a los organoides y su integración vascular. También se requiere vigilar posibles riesgos como microémbolos, inflamación local o proliferación descontrolada.
Desde la patología renal se subraya que, de confirmarse su seguridad y eficacia, esta aproximación podría ayudar a mejorar la calidad de riñones con Banff alto (marcador de daño crónico) y reducir el descarte. A día de hoy, no hay evidencia de conexión estable de los organoides con las arteriolas aferentes y eferentes necesarias para la filtración, un objetivo crítico para el futuro.
Los animales del estudio se sacrificaron para análisis anatomopatológicos detallados del riñón reimplantado. Faltan, por tanto, datos de muy largo plazo y una evaluación sistémica completa que descarte la diseminación celular a otros órganos, cuestión clave antes de considerar ensayos en humanos.
Quiénes están detrás y próximos pasos
El trabajo lo lidera el IBEC, con participación de INIBIC, CIBER-BBN, Universidad de Barcelona, ISCIII, centros de Países Bajos y Bélgica, y la empresa EBERS Medical Technology, responsable de las máquinas de perfusión. La investigación se ha coordinado bajo estándares que permiten su futura traslación clínica.
La hoja de ruta inmediata pasa por probar el método en órganos humanos descartados, optimizar dosis y distribución de organoides, y ampliar ventanas de seguimiento. La meta estratégica es usar estas intervenciones celulares para regenerar o reparar riñones destinados a trasplante y extender la vida útil de los injertos.
Con prudencia y paso corto, el avance coloca a España y Europa en una posición destacada en medicina regenerativa aplicada al trasplante renal, abriendo una vía realista para aumentar la disponibilidad de órganos y mejorar su calidad en el quirófano.