În premieră mondială, o echipă de cercetători din Israel a reuşit să cultive în laborator mini-rinichi umani (organoizi) din celule stem extrase direct din ţesut renal uman, replicând fidel procesul de dezvoltare al rinichiului uman. Acest progres semnificativ pentru medicina regenerativă va ajuta la o mai bună înţelegere a bolilor renale congenitale, deschizând perspective noi în tratamentele personalizate şi în testarea medicamentelor.
Organoizii renali cultivaţi în laborator s-au dezvoltat şi au rămas funcţionali pe termen lung, replicând dezvoltarea naturală a acestui organ vital până în săptămâna 34 de sarcină, au anunţat miercuri cercetătorii de la Sheba Medical Center şi Universitatea din Tel Aviv.
Este cea mai longevivă serie de organoizi renali dezvoltaţi din celule stem provenite direct din ţesutul renal uman şi nu din celule stem pluripotente - acele celule universale care pot da naştere oricărui tip de ţesut, dar care, în culturile anterioare, generau şi alte structuri celulare nedorite, reducând precizia experimentelor.
Rinichiul s-a dezvoltat pe parcursul mai multor luni, permiţând cercetătorilor să observe, în timp real, creşterea şi funcţionarea organului, să izoleze genele care duc la malformaţii congenitale, să caute tratamente noi în medicina regenerativă şi să testeze toxicitatea medicamentelor în timpul sarcinii asupra rinichilor fetali.
Modelul actual s-a maturizat şi a rămas stabil funcţional mai mult de o jumătate de an. Anterior, organoizii renali se dezintegrau în termen de patru săptămâni.
Această reuşită permite cercetări şi testări medicale pe termen lung pe modele de rinichi uman. Este, de asemenea, cel mai pur organoid renal dezvoltat vreodată, fără contaminare încrucişată din dezvoltarea celulelor stem.
Modelele anterioare, care foloseau celule stem pluripotente, dezvoltau şi alte structuri celulare din cauza naturii instabile a celulelor.
Noul organoid conţine exclusiv celule renale, ceea ce permite cercetătorilor să observe direct impactul unui anumit factor asupra dezvoltării renale şi modificările produse - efectul biologic rezultat - în experimente de tip cauză-efect.
Prof. Benjamin Dekel, directorul Unităţii de Nefrologie Pediatrică şi al Institutului de Cercetare a Celulelor Stem din cadrul Spitalului de Pediatrie Safra al Centrului Medical Sheba, directorul Centrului Sagol pentru Medicină Regenerativă de la Universitatea din Tel Aviv. Credit: Sheba Medical Center, 6 august 2025
„Viaţa începe cu celule stem pluripotente, care se pot dezvolta în orice tip de celulă din corp. În trecut, se reuşea creşterea organoizilor, culturi tridimensionale asemănătoare organelor umane - prin generarea acestor celule stem universale şi transformarea lor în celule renale, dar după aproximativ o lună rinichiul de cultură murea şi procesul trebuia reluat. Acum aproximativ un deceniu, grupul nostru de cercetare a reuşit pentru prima dată să izoleze celulele stem din rinichiul uman - ţesutul renal -, responsabile de creşterea şi dezvoltarea organului. Acum, am reuşit, pentru prima dată, să cultivăm în laborator un rinichi uman în miniatură, pornind de la celule stem extrase direct din ţesutul renal, care s-a maturizat treptat, la fel ca în uter, până la stadiul corespondent săptămânii 34 de sarcină”, a declarat prof. Benjamin Dekel, directorul Unităţii de Nefrologie Pediatrică şi al Institutului de Cercetare a Celulelor Stem de la Spitalul de Pediatrie Safra, din cadrul Centrului Medical Sheba, şi directorul Centrului Sagol pentru Medicină Regenerativă de la Universitatea din Tel Aviv, care a condus studiul, citat într-un comunicat.
Oamenii de ştiinţă cresc organoizi în condiţii de laborator pentru a studia dezvoltarea organelor umane în condiţii imposibil de reprodus direct în corpul uman. Totuşi, organoizii obţinuţi din celule stem pluripotente pot conţine şi alte tipuri de celule, care nu fac parte din organul studiat şi pot compromite validitatea datelor obţinute.
Celule renale fetale umane. Credit: Sheba Medical Center, 6 august 2025
Mini-rinichiul creat de echipa prof. Dekel a fost obţinut din celule stem extrase direct din ţesutul renal, care au evoluat într-un mod controlat şi specific, formând doar structuri proprii rinichiului.
Timp de peste şase luni, aceste celule s-au dezvoltat în multiple tipuri de celule renale şi au generat componente esenţiale ale organului, precum filtrele sangvine şi canalele renale şi urinare - un proces biologic cunoscut sub numele de tubulogeneză (stadiul iniţial al angiogenezei).
„Creşterea structurilor rinichiului fetal poate oferi o perspectivă nouă asupra proceselor biologice în general şi, în special, asupra proceselor care duc la boli renale. Şi într-adevăr, când am blocat selectiv o anumită cale de semnalizare (în organoid), am observat cum aceasta a dus la o malformaţie congenitală. Vedem efectiv în direct cum o problemă de dezvoltare duce la boli renale care sunt întâlnite în clinică, ceea ce va permite dezvoltarea de noi tratamente”, a explicat prof. Dekel.
Implicaţiile depăşesc sfera cercetării.
Prof. Benjamin Dekel, directorul Unităţii de Nefrologie Pediatrică şi al Institutului de Cercetare a Celulelor Stem din cadrul Spitalului de Pediatrie Safra al Centrului Medical Sheba, directorul Centrului Sagol pentru Medicină Regenerativă de la Universitatea din Tel Aviv. Credit: Sheba Medical Center, 6 august 2025
„Faptul că putem creşte în laborator celule stem din ţesut renal deschide noi direcţii în medicina regenerativă. Asta înseamnă că, în viitor, ar putea deveni posibil transplantul de ţesut renal creat în laborator, sau utilizarea substanţelor secretate de aceşti organoizi pentru a stimula repararea şi regenerarea rinichilor bolnavi la pacienţi. Avem acum o sursă practic inepuizabilă de diferite celule renale şi o înţelegere mai bună a rolurilor acestora în dezvoltarea şi funcţionarea rinichiului uman”, a completat profesorul.
Studiul a fost publicat în prestigioasa revistă medicală The EMBO Journal.
