Hacer hígados de cerdo similares a los humanos en una búsqueda para aliviar la escasez de órganos
La forma fantasmal que flotaba en un frasco grande había sido del robusto color marrón rojizo de un órgano sano apenas unas horas antes. Ahora son tubos blancos, semitranslúcidos, como las ramas de un árbol, asomándose.
Este es un hígado de cerdo que se está transformando gradualmente para que se vea y actúe como uno humano, parte de la larga búsqueda de los científicos para aliviar la escasez de trasplantes en la nación mediante la bioingeniería de órganos de reemplazo.
El primer paso para los trabajadores en este laboratorio suburbano de Minneapolis es lavar con champú las células de cerdo que hicieron que el órgano hiciera su trabajo, su color se desvanece gradualmente a medida que las células se disuelven y se eliminan. Lo que queda es un andamiaje gomoso, una estructura de panal del hígado, sus vasos sanguíneos ahora vacíos.
A continuación, las células de hígado humano, tomadas de órganos donados que no se pueden trasplantar, volverán a fluir dentro de ese caparazón. Esas células vivas se mueven hacia los rincones y grietas del andamiaje para reiniciar las funciones del órgano.
“Esencialmente, regeneramos el órgano”, dijo Jeff Ross, director ejecutivo de Miromatrix. “Nuestros cuerpos ya no lo verán como un órgano de cerdo”.
Esa es una afirmación audaz. En algún momento de 2023, Miromatrix planea realizar las primeras pruebas en humanos de un órgano creado mediante bioingeniería para comenzar a probarlo.
Si la Administración de Drogas y Alimentos está de acuerdo, el experimento inicial será fuera del cuerpo del paciente. Los investigadores colocarían un hígado de cerdo convertido en humano junto a una cama de hospital para filtrar temporalmente la sangre de alguien cuyo propio hígado fallara repentinamente. Y si esa novedosa "asistencia hepática" funciona, sería un paso fundamental para intentar finalmente un trasplante de órganos creado mediante bioingeniería, probablemente un riñón.
“Todo suena a ciencia ficción, pero tiene que comenzar en alguna parte”, dijo el Dr. Sander Florman, jefe de trasplantes en el Hospital Mount Sinai de Nueva York, uno de varios hospitales que ya planean participar en el estudio de asistencia hepática. “Esto es probablemente más del futuro cercano que el xenotrasplante”, o la implantación directa de órganos animales en personas.
Más de 105.000 personas están en la lista de espera de Estados Unidos para un trasplante de órganos. Miles morirán antes de que sea su turno. Miles más ni siquiera se incluyen en la lista, ya que se considera una posibilidad demasiado remota.
¿Nueva tecnología, nuevo suministro de órganos?
Más de 105.000 personas están en la lista de espera de Estados Unidos para un trasplante de órganos. Miles morirán antes de que sea su turno. En la búsqueda de otra fuente de órganos, Miromatrix está trabajando en órganos de bioingeniería. En algún momento de 2023, Miromatrix planea pruebas en humanos, las primeras de su tipo, para comenzar a probarlo. (Video AP/Shelby Lum; Animación AP/Marshall Ritzel)
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“La cantidad de órganos que tenemos disponibles nunca podrá satisfacer la demanda”, dijo el Dr. Amit Tevar, cirujano de trasplantes del Centro Médico de la Universidad de Pittsburgh. “Esta es nuestra frustración”.
Es por eso que los científicos están considerando a los animales como otra fuente de órganos. Un hombre de Maryland vivió dos meses después de recibir el primer trasplante de corazón del mundo de un cerdo en enero pasado, un animal genéticamente modificado para que sus órganos no desencadenaran un ataque inmediato del sistema inmunológico humano. La FDA está considerando si permitir experimentos adicionales de xenotrasplante utilizando riñones o corazones de cerdos editados genéticamente.
La bioingeniería de órganos es marcadamente diferente: no se requieren cerdos especiales, solo restos de órganos de los mataderos.
“Eso es algo que, a largo plazo, muy probablemente contribuya al desarrollo de órganos que podamos usar en humanos”, dijo Tevar de Pittsburgh. No está involucrado con Miromatrix, y advirtió que las pruebas planificadas fuera del cuerpo serían solo un primer paso inicial.
El enfoque de Miromatrix surge de la investigación a principios de la década de 2000, cuando la especialista en medicina regenerativa Doris Taylor y el Dr. Harald Ott, entonces en la Universidad de Minnesota, fueron pioneros en una forma de descelularizar completamente el corazón de una rata muerta. El equipo sembró el andamiaje resultante con células cardíacas inmaduras de ratas bebé que eventualmente hicieron que el pequeño órgano latiera, obteniendo titulares internacionales.
Avance rápido, y ahora en el spin-off universitario Miromatrix se sientan filas de grandes jarras que bombean fluidos y nutrientes a hígados y riñones en varias etapas de su metamorfosis.
Eliminar las células de cerdo elimina algunos de los riesgos del xenotrasplante, como los virus animales al acecho o el hiperrechazo, dijo Ross. La FDA ya considera que el tejido de cerdo descelularizado es seguro para otro propósito, usándolo para hacer un tipo de malla quirúrgica.
Más complejo es conseguir que las células humanas se hagan cargo.
“No podemos tomar miles de millones de células y empujarlas dentro del órgano a la vez”, dijo Ross. Cuando se infunde lentamente, "las células se arrastran y cuando ven el entorno adecuado, se adhieren".
La fuente de esas células humanas: hígados y riñones donados que no serán trasplantados. Casi una cuarta parte de los riñones donados en los EE. UU. el año pasado fueron descartados porque los hospitales a menudo se niegan a trasplantar órganos menos que perfectos, o porque tomó demasiado tiempo encontrar un receptor compatible.
Siempre que haya suficientes células funcionando cuando los grupos de donación ofrezcan un órgano, los biólogos de Miromatrix aíslan las células utilizables y las multiplican en placas de laboratorio. A partir de un órgano humano rescatado, la compañía dice que puede cultivar suficientes células para repoblar varios andamios de hígado o riñón de cerdo, células responsables de diferentes trabajos, como el que recubre los vasos sanguíneos o filtra los desechos, por ejemplo.
En 2021, los investigadores de Miromatrix y la Clínica Mayo informaron que trasplantaron con éxito una versión de hígados creados mediante bioingeniería a cerdos.
Eso sentó las bases para probar un tratamiento de "ayuda hepática" similar a la diálisis, utilizando hígados creados mediante bioingeniería para filtrar la sangre de las personas con insuficiencia hepática aguda, una emergencia que pone en peligro la vida. Los médicos ahora tienen poco que ofrecer, excepto atención de apoyo, a menos que la persona tenga la suerte de recibir un trasplante rápido.
"Si puedes superar el obstáculo, entonces podrías recuperarte", porque el hígado es el único órgano que puede repararse a sí mismo y volver a crecer, dijo Florman de Mount Sinai. “Estaré emocionado cuando inscriban a su primer paciente y espero que sea con nosotros”.
No está claro qué tan pronto pueden comenzar las pruebas. La FDA le dijo recientemente a Miromatrix que tiene algunas preguntas sobre la solicitud del estudio.
Si el experimento del hígado fuera del cuerpo funciona, ¿qué sigue? Aún hay más investigaciones destinadas a intentar algún día trasplantar un órgano creado con bioingeniería, probablemente un riñón, porque un paciente podría sobrevivir con diálisis si la operación falla.
Si bien la regeneración de los riñones no está tan avanzada, "quedé completamente asombrado" por el progreso hasta el momento, dijo el Dr. Ron Shapiro, experto en trasplantes de riñón en Mount Sinai.
Él trata a muchos pacientes mayores en diálisis que "esperarán años y años para obtener un riñón y probablemente morirán esperando en la lista quién sería perfecto" para tales experimentos, si llegan a tiempo.
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El Departamento de Salud y Ciencias de Associated Press recibe apoyo del Grupo de Medios Educativos y de Ciencias del Instituto Médico Howard Hughes. El AP es el único responsable de todo el contenido.