Creadores de órganos

Artículo publicado originalmente en Alfa Hélice

El personaje de Lobezno en Marvel, posee increíbles habilidades como: sentidos animales agudizados, factor curativo acelerado y garras retráctiles. Los cómics, retratan cómo se vio obligado a participar en un experimento de la CIA, que consistía en forrar su esqueleto y sus garras del indestructible adamantium, aprovechando que al poder regenerar cualquier tejido de su cuerpo, podía ser sometido a cualquier intervención e incluso ser inmune a toda enfermedad. Fuente: Daniel Mora (Imagen); Enciclopedia X-men (Texto)

El personaje de Lobezno en Marvel, posee increíbles habilidades como: sentidos animales agudizados, factor curativo acelerado y garras retráctiles. Los cómics, retratan cómo se vio obligado a participar en un experimento de la CIA, que consistía en forrar su esqueleto y sus garras del indestructible adamantium, aprovechando que al poder regenerar cualquier tejido de su cuerpo, podía ser sometido a cualquier intervención e incluso ser inmune a toda enfermedad. Fuente: Daniel Mora (Imagen); Enciclopedia X-men (Texto).

Logan, o si lo prefieres, James Howlett (mundialmente conocido como Lobezno), poseía el factor curativo acelerado. Esto quiere decir que era capaz de regenerar cualquier tejido de su cuerpo. Una lástima que esto sólo pueda suceder en el universo Marvel. Mientras tanto, la ciencia del mundo real se encarga, entre otras cosas, de avanzar en este tipo de conocimiento.

La Medicina Regenerativa, la cual investiga sobre la autocuración, donde el cuerpo (ayudado por sus propios sistemas o materiales biológicos extraños), recrea las células y reconstruye tejidos y órganos. Dentro de este campo, encontramos la Ingeniería de Tejidos (concepto a menudo intercambiable por el de medicina regenerativa), donde se combinan “andamios”, células y moléculas biológicamente activas para crear tejidos funcionales.

Un corazón bioartificial

En 2008, Doris Taylor, directora del Centro de Reparación Cardiaca de la Universidad de Minnesota (Estados Unidos), decidió dar un vuelco a su investigación cuando creó el primer corazón bioartifical (de rata), publicado en la prestigiosa Nature Medicine. Doris llevaba 25 años estudiando este órgano, lo que le llevaba a decir: “Lo conozco bien y, al menos, sabía por dónde empezar. Además, teníamos la confianza de que si funcionaba sabríamos reconocerlo y cómo medirlo”. Este hito podría solucionar los problemas de rechazo y problemas cardiovasculares que suponen los trasplantes, ya que estaría íntegramente compuestos por células del propio receptor, que se convertiría en un “autodonante”.

Proceso de descelularización de un corazón: Mediante detergentes químicos, se van eliminando las células del órgano hasta quedar la matriz de proteínas que envuelve a estas.

Proceso de descelularización de un corazón: mediante detergentes químicos, se van eliminando las células del órgano hasta quedar la matriz de proteínas que envuelve a estas.

El nuevo “tambor natural”, por dar un pequeño giro a la palabra corazón, fue uno de los primeros pasos en la creación de órganos bioartificales. Después, Doris trasladó esta investigación a España y junto con el equipo del Gregorio Marañón, en 2010, fueron los primeros en crear un corazón bioartificial humano. Sin embargo, su posible aplicación en trasplantes aún está por llegar.

Este experimento fue comprobado con otros órganos como el hígado, el páncreas, el riñón o el pulmón (en la imagen); e incluso ese mismo año, con una técnica similar, se consiguió trasplantar una sencilla tráquea a un paciente.

Infografía que muestra el proceso de creación de pulmones artificiales.

Infografía que muestra el proceso de creación de pulmones artificiales.

Mirando hacia el futuro

Científicos de todo el mundo intentan desarrollar técnicas para prolongar la vida de los órganos donados, así como la posibilidad de crearlos en el laboratorio. Aparte de los experimentos de Doris Taylor, encontramos diversas líneas de investigación en la mejora de la conservación y creación de órganos: englobar células en polímeros líquidos para poder dar la forma deseada (Universidad de Harvard) o introducir óxido de hierro en las células para que, ayudados por un imán, se pueda cincelar la forma más idónea (Universidad Rice, Houston) son algunas de ellas. Actualmente, nos encontramos en la revolución de las impresoras 3D. Una impresora 3D es capaz de crear piezas, moldes o maquetas reales en 3D a partir de diseños de dos dimensiones hechos por ordenador. Las impresoras 3D representan un costoso y aparatoso procedimiento que podría resultar muy prometedor en numerosos campos. Tomemos el de la ingeniería de tejidos como ejemplo: ¿no se te ha ocurrido pensar que los cartuchos de tinta de las impresoras del día a día, en este caso, podrían ser sustituidos por cartuchos de biomateriales o células?

Hace un año, la revista Science publicó un estudio de la Universidad de Oxford en el cual se lograba imprimir un material en tres dimensiones que podía imitar el comportamiento de un tejido real. La impresora, colocaba en fila miles de gotas de agua rodeadas de una envoltura lipídica (grasa) que se mantenían unidas conformando, de este modo, un material cohesivo con distintos compartimentos que cooperaban entre sí. Cuando en estas capas se incorporaban proteínas, la estructura podía responder a determinados estímulos, siendo útil en aplicaciones como la liberación de fármacos, apoyo de tejidos, etc.

Apoyándonos en resultados clínicos ya probados, se han conseguido crear órganos huecos mediante células propias del paciente y biomateriales. Estos materiales “inteligentes” sirven de molde temporal para que las células los cubran por completo y formen el órgano. Después, el material se desintegraría y el órgano podría ser parte del paciente sin causar rechazo, ya que está formado por sus propias células. Todos sabemos que cada órgano tiene su aquel, de manera que estas técnicas tendrán más alcance en aquellos órganos más sencillos. Por ejemplo, existen implantes de orejas, cartílagos e incluso en el caso de la piel se han dado ya numerosos ensayos pre-clínicos con cerdos que poco a poco podrán ser trasladados a la aplicación terapéutica en casos de heridas, quemaduras, etc.

También, en estos años se han dado numerosos avances en los que sólo se han necesitado células madre del propio organismo para la regeneración de órganos. Es el caso de los trasplantes de “yemas” de hígado que luego podrían generar estructuras hepáticas en ratones; la generación de piel a partir de células del cordón umbilical trasplantadas in vivo; o la generación de miniórganos in vitro (cerebros, riñones e intestinos) que nos ayudan comprender mejor el funcionamiento de estas pequeñas fábricas.

“Der Mensch als Industriepalast” (el hombre como un palacio industrial), Fritz Kahn (1926).

“Der Mensch als Industriepalast” (el hombre como un palacio industrial),
Fritz Kahn (1926).

Hoy en día, encontramos la medicina regenerativa en pleno auge, de hecho, estamos aún en el inicio de la subida/revolución que este campo es capaz de aportar al mundo y en el que todavía, las mentes más conservadoras son capaces de encontrar trabas pero, ¿no has pensado alguna vez que prefieres comprarte tu regalo de cumpleaños en vez de que lo haga alguien que no te conoce? Entonces, ¿qué mejor para tu cuerpo que recibir algo que le es propio, algo que ha donado él mismo?

Referencias

  • Imagen de la portada: Universidad Pompeu Fabra, “Riñón bioimpreso mediante impresora 3D”
  • National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering:http://www.nibib.nih.gov
  • Marta Palomo “Cuerpos de impresión” SINC, Abril 2013
  • Harald C Ott1, Thomas S Matthiesen, Saik-Kia Goh, Lauren D Black, Stefan M Kren, Theoden I Netoff, Doris A Taylor “Perfusion-decellularized matrix: using nature’s platform to engineer a bioartificial heart” Nat Med, 2008
  • Francisco Arvelo “Ingeniería de tejidos y producción de piel humana in vitro” Invest Clin, 2007

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