Introdução: A função endócrina do rim é essencial para manter a homeostase corporal. A eritropoetina (EPO) é um dos principais fatores endócrinos produzidos pelo rim, e pacientes com doença renal frequentemente apresentam anemia devido à produção deficiente de EPO. No presente estudo, exploramos o potencial dos organoides renais derivados de células-tronco pluripotentes induzidas por humanos (iPSC) para restaurar a produção de EPO.
Métodos: A secreção de EPO de por organoides renais foi examinada sob níveis de oxigênio de 1% e 20%. Para aumentar a capacidade de secreção de EPO dos organoides renais, os iPSC foram geneticamente modificados com um vetor de DNA não integrante da região de fixação do andaime/matriz (S/MAR) contendo o gene EPO e organoides renais gerados com superexpressão de EPO (EPO +). Para avaliar os efeitos fisiológicos dos organoides EPO +, 2-8 organoides foram implantados subcutaneamente em camundongos imunodeficientes.
Resultados: Os organoides renais produziram baixas quantidades de EPO abaixo de 1% de oxigênio. Os vetores de DNA EPO S/MAR persistiram e continuaram a expressar de forma robusta a EPO durante a expansão do iPSC e a diferenciação dos organoides renais sem interferir na proliferação celular. EPO + iPSC demonstrou uma diferenciação eficiente em organoides renais. Um mês após a implantação, os organoides EPO+ exibiram níveis continuamente elevados de mRNA da EPO e aumentaram significativamente o número de células endoteliais em comparação com os organoides de controle. Os níveis de hematócrito foram notavelmente elevados em camundongos implantados com organoides EPO+ de uma forma dependente do número de organoides. Além disso, os organoides EPO+ influenciaram a homeostase óssea em seus hospedeiros, evidenciada por uma mudança na composição óssea trabecular.
Conclusão: Organoides renais modificados pelo vetor de DNA EPO S/MAR permitem a entrega estável de EPO a longo prazo. Os efeitos fisiológicos observados após a implantação de organoides EPO + ressaltam o potencial dos organoides renais editados por genes para a terapia de restauração endócrina.
Palavras-chave: vetor de DNA ; eritropoetina; rim; organoides; células-tronco pluripotentes.
