Los órganos artificiales: revolución en trasplantes

¡Hola a todos! En el momento que se publica esta entrada estoy aún en Alemania y, aún con todo el turisteo, me las he apañado para que me podáis leer por fin. Para lo que os lo estéis preguntando: todo bien por aquí. Hago la ciencia de las explosiones por las mañanas, por las tardes me dedico a escribir (preguntadme por J y Mr. Bad) o hacer cosas de persona que está de vacaciones. Los fines de semana viajo por diferentes ciudades de Alemania.

Bueno, al grano. Hoy os quería hablar de una noticia que he leído hace poco, pero que me ha impactado. Se trata de la siguiente:




A ver, a ver, ¿en qué año estamos? Porque esto es una pasada. La verdad es que cuando lo leí me quedé de una pieza porque, aunque sí sabía que se está trabajando mucho en órganos artificiales, no tenía ni idea de que la cosa estuviera tan avanzada (por si no lo sabéis, los cerdos son un modelo bastante complejo). Así que hoy quiero hablaros un poco de cómo lo hicieron y sobre todo, qué implicaciones tiene. 

Nota: no he podido leer el artículo original. Costaba una pasta y he usado todos mis recursos para piratearlo, pero me ha sido imposible. Prometo que lo leeré en cuanto esté en alguna base de datos y que editaré el artículo de ser necesario.


¿Qué han hecho?

Así, en pocas palabras, fabricar pulmones y ponérselos a cerdos para que los usen. Pero vamos a verlo por partes. 

Lo primero que hicieron fue montar los pulmones. Esto comienza en primer lugar con un andamio o "scaffold" y con células. Como sabéis, nosotros estamos hechos de células, pero no están puestas a rebullo de cualquier manera, sino que tienen estructuras muy complejas, que se forman apoyándose en el material extracelular, como por ejemplo, el famoso colágeno. Podríamos compararlo con los ladrillos de una casa, que le dan forma, aunque luego se recubran y no se vean. 

Como estos andamios son tan complejos, a menudo no se fabrican, sino que se obtienen. Lo que se hace es coger un órgano y descelularizarlo, es decir, quitarle todas las células que pudiera tener. Hay muchas sustancias que atacan a las células y las hacen separarse de la matriz extracelular, dejando intacto el resto, así que simplemente se sumergen los órganos en estas soluciones y cuando se sacan queda solo el esqueleto del órgano, que está hecho de proteínas.  

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¿Veis lo blanco? Aparte de que se ha quedado sin sangre, también se ha librado de todas las células. Queda el esqueleto acelular. 


Después de ser esterilizados (no queremos que tengan ninguna bacteria ajena a ellos) se "repueblan" o siembran con células de diferentes tejidos. En el caso de los pulmones, fue con células de tejido pulmonar (totalmente inesperado), pero también de células de vasos sanguíneos. En los pulmones, el riego sanguíneo tiene gran importancia, ya que como sabéis, ahí tiene lugar el intercambio de gases: el CO2 pasa de la sangre al aire que espiramos y el oxígeno entra del aire a la sangre. Estas células procedían de los mismos cerdos en los que se iban a implantar los pulmones y tenían la capacidad de crecer y diferenciarse. 

Esto se cultivó durante 30 días dentro de un biorreactor, que contenía un líquido con todas las sustancias necesarias para que pudieran crecer y formarse como lo harían normalmente. Si habéis leído mi entrada sobre la carne de laboratorio, seguro que esto os resulta muy fácil de entender, ya que no son más que dos caras de una misma moneda. 

Tras estos 30 días de cultivo se consideró que estaban listos y se introdujeron en los cerdos. Concretamente, sustituyeron el pulmón izquierdo de cada cerdo por uno de estos pulmones fabricados por bioingeniería.

Después estos cerdos fueron sacrificados a diferentes tiempos para comprobar qué tal se había integrado el nuevo pulmón en el cuerpo. El primero a las 10 horas y el último a los 2 meses. Y esto es lo interesante: el cerdo con el pulmón fabricado logró vivir 2 meses. Tras hacerles la autopsia a todos los cerdos pudieron comprobar que no había habido ningún tipo de rechazo (lo cual es algo fundamental y enseguida os lo explico en detalle). Además, no habían sufrido ningún problema respiratorio y la microbiota pulmonar era la que tenía que haber (es decir, estaban colonizados por las mismas bacterias que un cerdo normal). Esto indica que el tejido se estaba adaptando al cuerpo con normalidad, lo cual confirmaron también porque habían sido capaces de crear la red de vasos sanguíneos que necesitaban para sobrevivir (que les aportaba nutrientes).

Sin embargo, también vieron que el pulmón no llegaba a conectarse con la arteria pulmonar. Si no están conectadas, la sangre con CO2 no llega a los pulmones y la sangre que se carga de oxígeno en ellos no llega al corazón para ser bombeada al resto del cuerpo. Por tanto, los cerdos obtenían toda su oxigenación gracias al pulmón que no había sido sustituido, y si les hubieran cambiado los dos a la vez seguramente habrían muerto.

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Aquí se muestra (con una calidad algo penosa) cómo funciona el circuito pulmonar, es decir, el flujo sanguíneo entre corazón y pulmones. 

¿Es esto un fracaso? Para nada, y ahora vamos a ver por qué.


La importancia de los órganos artificiales

Los órganos artificiales podrían salvar tantas vidas que se corta la respiración. Como sabéis, y aunque España es país número 1 en trasplantes, esto no es suficiente. Hoy en día hay muchísimas personas que siguen en las listas de espera porque no se encuentra un órgano compatible, y según datos de la UE, en 2013 murieron 4100 personas esperando su órgano. Esto es especialmente grave en el caso de los niños, ya que necesitan órganos de su tamaño y no es común que otro niño muera.

Uno de los principales problemas además es el rechazo entre donantes, y esto os sonará porque siempre se está hablando de las compatibilidades. Por explicarlo de manera sencilla, las células de nuestro cuerpo tienen unas proteínas en su superficie que las identifican. Estas son heredadas de nuestros padres a partes iguales (mitad de cada uno), y como hay tantas de cada tipo entre los 10 que hay es muy difícil que dos personas coincidan en todas.

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Cómo funciona la herencia del HLA, las proteínas que determinan la compatibilidad. Hay 4 posibilidades diferentes y por ello, la posibilidad de ser compatible con tu hermano es del 25%.

Como esas proteínas identifican las células del cuerpo como propias para que el sistema inmune no las ataque, si metes en un cuerpo unas células ajenas con otra identificación sí que serán atacadas. Esto puede llevar al final a la destrucción total del órgano y a la muerte del paciente incluso. Para evitar esto se suelen dar inmunodepresores, que evitan que el sistema inmune ataque, pero tienen la desventaja de que es más fácil coger infecciones y el paciente no puede llevar una vida normal. Además, ni siquiera con dos pacientes totalmente compatibles se elimina el riesgo de rechazo por completo (no se sabe del todo bien por qué exactamente).

Por eso, el hecho de necesitar un trasplante de algún órgano no es muy buena noticia, porque implica un riesgo muy serio. Sin embargo, sí que se ha comprobado (no solo en este artículo, sino en mucha investigación previa), que un autotrasplante no causa rechazo. ¿Cómo iba a hacerlo si tienen la misma identificación?

Este es el mismo caso: los pulmones han sido construidos con las mismas células de los cerdos a los que luego se les iban a insertar. Como la información sobre las proteínas está en el ADN y estas células tienen el mismo ADN, no hay ninguna incoherencia: todo se reconoce como si fuera parte del propio cuerpo.

Por tanto, aprender a crear órganos artificialmente soluciona dos problemas de golpe: el problema de la escasez de órganos y el problema de la compatibilidad. No sé vosotros pero a mí esto me parece un puntazo.


El futuro

Todavía queda mucho trabajo por hacer, eso es evidente. Hemos resuelto un problema crucial, y es que podemos crear órganos en el laboratorio. Tenemos las células, tenemos el método y se plantea que para humanos, en vez de descelularizar órganos, se impriman las estructuras mediante impresión 3D.

Hay quien ha planteado que para eliminar el problema de los trasplantes se crezcan órganos en animales transgénicos que tengan exactamente las mismas proteínas que nosotros, por ejemplo en cerdos. Así, después podríamos coger el corazón del cerdo y ponérnoslo. Dejando aparte los problemas éticos de este asunto (que son muchos), esta aproximación se olvida de que siguen siendo órganos de animales, no humanos. Sin embargo, pudiendo fabricarlos en un laboratorio, la cosa cambia y mucho.

Yo creo que con el tiempo esto se va a seguir entrenando, porque la cosa está muy de moda. Aunque eso sí, irá despacio, trabajar con animales y órganos no es lo mismo que hacerlo con bacterias, ni tampoco con células sueltas. Aparte de que el crecimiento es más lento, lograr los permisos también y no os imagináis cómo podrían ser los ensayos clínicos.

Sí, falta mucho para que esto pueda ser una realidad, y quizás se encuentre algún escollo insalvable en el camino. Pero creo firmemente que se acabará consiguiendo, aunque tal vez nosotros no lo veamos, y en ese momento se podrán salvar muchísimas vidas.

Os iba a proponer que cruzáramos los dedos, pero creo que no es la idea. Las cosas así no se hacen cruzando los dedos sino invirtiendo en ciencia e investigando. ¡Sorpresa! ¿A que no os lo esperabais?



Esto era todo lo que os quería contar por ahora. Si os ha gustado, dejadme un comentario, compartir por las redes o invitadme a un café :D Sé que no estoy llevando un ritmo de publicaciones muy regular, y podría hacerlo mejor. Pero espero que no me lo tengáis muy en cuenta. ¡Hasta la próxima entrada!




Raquel Alonso Román

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