Descripción del proyecto
LAS ANOMALIAS CONGENITAS DEL RIÑON Y DEL TRACTO URINARIO (EN INGLES, CAKUT) SE OBSERVAN ENTRE TRES Y SEIS DE CADA 1000 NACIDOS VIVOS Y REPRESENTAN EL 40-50% DE LA ETIOLOGIA DE LA ENFERMEDAD RENAL CRONICA EN NIÑOS DE TODO EL MUNDO, EL TERMINO CAKUT INCLUYE UNA GRAN VARIEDAD DE MALFORMACIONES CONGENITAS RENALES Y, EN MENOR PROPORCION, EXTRARRENALES (HIPOACUSIA NEUROSENSORIAL, MALFORMACIONES RETINIANAS Y CEREBRALES), MUCHAS DE LAS 40 CAUSAS MONOGENICAS DE CAKUT SE IDENTIFICARON INICIALMENTE COMO GENES CANDIDATOS A PARTIR DE OBSERVACIONES EN MODELOS DE RATON Y POSTERIORMENTE SE ANALIZARON PARA DETERMINAR SU PREVALENCIA EN COHORTES DE PACIENTES, DESAFORTUNADAMENTE, LOS CONOCIMIENTOS DE LOS MODELOS DE RATON NO SIEMPRE SE TRADUCEN EN HUMANOS DEBIDO EN PARTE A DIFERENCIAS ESPECIFICAS DE LAS ESTIRPES CELULARES DURANTE EL DESARROLLO DE AMBAS ESPECIES, ALTERACIONES EN LA DOSIS DE GENES REQUERIDA, COMPENSACION FUNCIONAL POR GENES REDUNDANTES, ENTRE OTRAS, CON RESPECTO A LAS DIVERSAS MANIFESTACIONES RENALES DE CAKUT, SE CREE QUE ESTAS SON RESULTADO DE ALTERACIONES EN CUALQUIER PUNTO DE LA MORFOGENESIS RENAL,LA POSIBILIDAD DE GENERAR ORGANOIDES DERIVADOS DE CELULAS MADRE PLURIPOTENTES HUMANAS (HPSC) HA ABIERTO NUEVAS VIAS PARA EL ESTUDIO DEL DESARROLLO DE TEJIDOS Y LA ENFERMEDAD EN HUMANOS, LA IP DE LA PROPUESTA HA LIDERADO EL PRIMER TRABAJO PARA LA DERIVACION DE ORGANOIDES DE RIÑON QUE PRESENTAN DIFERENTES SUBTIPOS DE CELULAS DE LA NEFRONA Y COMPONENTE VASCULAR, ADEMAS, HA MOSTRADO LA APLICACION DE TECNOLOGIAS EMERGENTES (BIOIMPRESION 3D Y LA INGENIERIA DE TEJIDOS) PARA CONSTRUIR ANALOGOS RENALES PARA EL MODELADO DE ENFERMEDADES, RECIENTEMENTE, HA DEMOSTRADO, POR PRIMERA VEZ, LA UTILIDAD DE ESTOS ORGANOIDES PARA MODELAR LA ENFERMEDAD HUMANA (INCLUIDA LA INFECCION POR SARS-COV-2 Y LA ENFERMEDAD RENAL CRONICA), ESTOS HALLAZGOS HAN RECIBIDO EL APOYO DEL PROGRAMA RETOS (CONVOCATORIAS 2014 Y 2017), Y TAMBIEN SOPORTE DE UNA BECA ERC-STARTING GRANT (2015-20), DURANTE ESTOS ULTIMOS LA IP HA PODIDO ATRAER FONDOS DE PROGRAMAS NACIONALES E INTERNACIONALES (H2020, EL IMI Y EITH) CONSIGUIENDO RECIENTEMENTE UNA BECA ERC-CONSOLIDATOR (2021-25), ESTOS DATOS PONEN EN RELIEVE LA IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACION EN ORGANOIDES PARA ACELERAR LAS APLICACIONES EN BIOMEDICINA, AHORA NUESTRO OBJETIVO ES INTERROGAR E IDENTIFICAR COMO LAS CONDICIONES CAKUT DAN COMO RESULTADO ALTERACIONES EN EL DESARROLLO RENAL Y RETINAL EN HUMANOS, PRIMERO MODIFICAREMOS GENETICAMENTE CELULAS HPSC PARA GENERAR LINEAS CELULARES QUE CAPTUREN EL BACKGROUNDGENETICO CAKUT USANDO LA PLATAFORMA CRISPR/CAS9 RECIENTEMENTE DESARROLLADA EN EL LABORATORIO DE LA IP, ESTAS LINEAS SE UTILIZARAN PARA GENERAR ORGANOIDES DE RIÑON Y DE RETINA BASADOS EN LA EXPERIENCIA DEL LABORATORIO ANFITRION, APROVECHANDO ESTE ESCENARIO EXPERIMENTAL SIN PRECEDENTES, EXPLORAREMOS EL IMPACTO DE FACTORES AMBIENTALES EN LAS DIFERENTES ETAPAS DEL DESARROLLO DE LA NEFRONA Y LA RETINA COMPARANDO ORGANOIDES DERIVADOS DE LINEAS CRISPR/CAS9 CAKUT Y CONTROL, UTILIZANDO TECNICAS DE SECUENCIACION TALES LA SINGLE CELL RNA Y SINGLE CELL ATAC IDENTIFICAREMOS MARCADORES PUTATIVOS DE LA INICIACION DE CAKUT, LOS MEJORES CANDIDATOS SERAN VALIDADOS EN BIOPSIAS DE PACIENTES CAKUT Y REALIZAREMOS UN CRIBADO DE COMPUESTOS PARA MODULAR SU ACTIVIDAD EN ORGANOIDES DE RIÑON Y DE RETINA IDENTIFICANDO ASI VIAS COMUNES Y ESPECIFICAS DE CADA TEJIDO DURANTE LA GESTACION DE CAKUT, ORGANOIDES\RIÑON\ENFERMEDAD RENAL\MODELADO