Órganos bioartificiales. Esculturas rellenables
El hospital Gregorio Marañón ha iniciado un proyecto para desarrollar corazones bioartificiales. Tras 'vaciar' varios corazones de donantes, ahora se rellenarán con células madre de los propios pacientes. En caso de éxito, se conseguiría aumentar el número de órganos disponibles, disminuyendo las posibilidades de rechazo.
Conseguir fabricar corazones bioartificiales humanos es el objetivo del Hospital Gregorio Marañón.EFE
EL FUTURO DEL TRASPLANTE
Imagina que quieres hacer un corazón usando unas cuantas canicas y que para ello has decidido usar como molde una caja de bombones con esa misma forma. Ahora, imagina a Cristina Garmendia, la ministra de Ciencia e Innovación, y a Esperanza Aguirre, presidenta de la Comunidad de Madrid, juntas en un hospital de la capital porque hay quien ya sabe cómo vaciar la caja de bombones (no resulta tan fácil como parece) y en ese hospital van a tratar de llenarla con canicas (lo que también es más difícil de lo que parece). Pues bien, la escena de las dos políticas es real, y la caja de bombones es una imagen sobre lo que puede ser el futuro de los transplantes: la construcción de órganos bioartificiales.
A LA ESPERA
Unas 65.000 personas en Europa esperan un órgano en estos momentos. Aunque las donaciones van aumentando, el año pasado el total de donantes registrados fue poco mayor de 9.000. Además, casos como el del corazón son aún más problemáticos, ya que, como es lógico, no puede donarse en vida (como el caso de un riñón) y, en ocasiones, además, no son viables o no llegan a tiempo (el órgano tiene un tiempo muy limitado de viabilidad tras la muerte del donante). Por otro lado, casi la totalidad de los trasplantes generan algún tipo de rechazo, y los tratamientos con medicamentos inmunosupresores son obligados. La construcción de órganos bioartificiales permitiría solucionar gran parte de estos problemas.
LA TÉCNICA
El hospital de Madrid del comienzo es el Gregorio Marañón. Allí trabaja el grupo del cardiólogo Francisco Fernández-Avilés, en colaboración con Doris Taylor, de la Universidad de Minnesota (Estados Unidos). Hace dos años, el grupo de la doctora Taylor publicó un impactante artículo que constituye el germen de esta escena. Trabajando con corazones de ratón, hicieron lo siguiente: primero extrajeron el órgano de un animal que acababa de morir (un ‘donante’). Durante unos cuantos días, lo lavaron con lo que llaman un cóctel detergente, que no es más que una serie de jabones que destruyen el contenido celular, pero que respetan la estructura, incluyendo los vasos y las válvulas. Es decir, sacaron los bombones de la caja pero respetaron completamente el molde. A continuación, y a través de las arterias coronarias, inyectaron en ese corazón vaciado células madre (las canicas, en nuestra imagen) de otro ratón diferente (el ‘receptor’). Hay que tener en cuenta que un corazón contiene no solo células musculares, sino también células nerviosas (de conducción) o endoteliales (las que recubren los vasos sanguíneos). Pues bien, las células madre, únicamente con la guía de la estructura, sabían dónde tenían que crecer, cuánto tenían que hacerlo y, sobre todo, en qué tipo de célula tenían que transformarse. Lo sabían tan bien que, a los cuatro días, lo que antes era tan solo un molde comenzó a latir... Eso sí, en condiciones de laboratorio, no en el ratón donante (que en este caso era un embrión). En cualquier caso es algo así como si uno tirara ‘despreocupadamente’ un puñado de canicas en la caja y estas no solo la rellenaran con fidelidad, sino que ellas mismas se colocaran para crear los colores justos, los reflejos apropiados.
EL PROYECTO
En el Hospital Gregorio Marañón se trabajará aplicando estas técnicas para conseguir la fabricación de corazones bioartificiales humanos. Mientras, en Minnesota se ultiman los preparativos para conseguirlo en animales más grandes que los ratones, como el cerdo. Los resultados no serán inmediatos, tardarán un mínimo de 5-10 años, y es posible que no llegue a conseguirse un corazón completo. Al fin y al cabo, el tamaño importa, y nuestro corazón es considerablemente mayor que el de un ratón. Pero de lo que se está convencido es de que se conseguirán partes importantes, como por ejemplo válvulas, conductos o porciones de ventrículo. Con la ventaja de que los moldes pueden almacenarse y ‘rellenarse’ cuando alguien lo necesite, evitando los breves periodos de viabilidad que tienen ahora. Con la posibilidad futura de que los moldes no solo tengan forma de corazón, sino también de hígado, de riñón o de otros órganos. Y sin apenas riesgo de rechazo, ya que, al fin y al cabo, las canicas son nuestras.
RECHAZOS
Uno de los problemas de los trasplantes es que, en mayor o menor medida, y por muy compatibles que sean donante y receptor, siempre se genera algún tipo de rechazo. Este no es más que la reacción del cuerpo ante la llegada de algo extraño, con lo que nunca antes había tenido contacto, y que interpreta como peligroso. Para minimizarlo se administran fármacos inmunosupresores, que tienen bastantes efectos secundarios. Los órganos bioartificiales conseguirían en gran medida evitar estos problemas: al lavar con detergentes el órgano se destruye más del 95% del ADN del donante, y las células con las que se ‘reconstruirá’ posteriormente serán las del propio individuo, por lo que apenas se producirá reacción de defensa.
CÉLULAS MADRE Y CÉLULAS REPROGRAMADAS
Las células madre son aquellas células capaces de dividirse indefinidamente y a partir de las cuales se diferencian los diferentes tipos celulares del organismo. Dentro de ellas se pueden distinguir las células madre embrionarias y las del adulto. Las primeras son las que tienen una mayor plasticidad, y las que verdaderamente son totipotentes (es decir, que pueden dar lugar a cualquier tipo de célula; las adultas están más limitadas). El problema es que esta capacidad de división hace que también aumente el riesgo de producir tumores. Una nueva línea la constituyen las IPS (células pluripotentes inducidas). Son células adultas reprogramadas en el laboratorio que podrían comportarse como células madre embrionarias pero con menor riesgo tumoral. En el caso de los corazones bioartificiales, se está investigando el uso de células IPS procedentes de la grasa.
Imagina que quieres hacer un corazón usando unas cuantas canicas y que para ello has decidido usar como molde una caja de bombones con esa misma forma. Ahora, imagina a Cristina Garmendia, la ministra de Ciencia e Innovación, y a Esperanza Aguirre, presidenta de la Comunidad de Madrid, juntas en un hospital de la capital porque hay quien ya sabe cómo vaciar la caja de bombones (no resulta tan fácil como parece) y en ese hospital van a tratar de llenarla con canicas (lo que también es más difícil de lo que parece). Pues bien, la escena de las dos políticas es real, y la caja de bombones es una imagen sobre lo que puede ser el futuro de los transplantes: la construcción de órganos bioartificiales.
A LA ESPERA
Unas 65.000 personas en Europa esperan un órgano en estos momentos. Aunque las donaciones van aumentando, el año pasado el total de donantes registrados fue poco mayor de 9.000. Además, casos como el del corazón son aún más problemáticos, ya que, como es lógico, no puede donarse en vida (como el caso de un riñón) y, en ocasiones, además, no son viables o no llegan a tiempo (el órgano tiene un tiempo muy limitado de viabilidad tras la muerte del donante). Por otro lado, casi la totalidad de los trasplantes generan algún tipo de rechazo, y los tratamientos con medicamentos inmunosupresores son obligados. La construcción de órganos bioartificiales permitiría solucionar gran parte de estos problemas.
LA TÉCNICA
El hospital de Madrid del comienzo es el Gregorio Marañón. Allí trabaja el grupo del cardiólogo Francisco Fernández-Avilés, en colaboración con Doris Taylor, de la Universidad de Minnesota (Estados Unidos). Hace dos años, el grupo de la doctora Taylor publicó un impactante artículo que constituye el germen de esta escena. Trabajando con corazones de ratón, hicieron lo siguiente: primero extrajeron el órgano de un animal que acababa de morir (un ‘donante’). Durante unos cuantos días, lo lavaron con lo que llaman un cóctel detergente, que no es más que una serie de jabones que destruyen el contenido celular, pero que respetan la estructura, incluyendo los vasos y las válvulas. Es decir, sacaron los bombones de la caja pero respetaron completamente el molde. A continuación, y a través de las arterias coronarias, inyectaron en ese corazón vaciado células madre (las canicas, en nuestra imagen) de otro ratón diferente (el ‘receptor’). Hay que tener en cuenta que un corazón contiene no solo células musculares, sino también células nerviosas (de conducción) o endoteliales (las que recubren los vasos sanguíneos). Pues bien, las células madre, únicamente con la guía de la estructura, sabían dónde tenían que crecer, cuánto tenían que hacerlo y, sobre todo, en qué tipo de célula tenían que transformarse. Lo sabían tan bien que, a los cuatro días, lo que antes era tan solo un molde comenzó a latir... Eso sí, en condiciones de laboratorio, no en el ratón donante (que en este caso era un embrión). En cualquier caso es algo así como si uno tirara ‘despreocupadamente’ un puñado de canicas en la caja y estas no solo la rellenaran con fidelidad, sino que ellas mismas se colocaran para crear los colores justos, los reflejos apropiados.
EL PROYECTO
En el Hospital Gregorio Marañón se trabajará aplicando estas técnicas para conseguir la fabricación de corazones bioartificiales humanos. Mientras, en Minnesota se ultiman los preparativos para conseguirlo en animales más grandes que los ratones, como el cerdo. Los resultados no serán inmediatos, tardarán un mínimo de 5-10 años, y es posible que no llegue a conseguirse un corazón completo. Al fin y al cabo, el tamaño importa, y nuestro corazón es considerablemente mayor que el de un ratón. Pero de lo que se está convencido es de que se conseguirán partes importantes, como por ejemplo válvulas, conductos o porciones de ventrículo. Con la ventaja de que los moldes pueden almacenarse y ‘rellenarse’ cuando alguien lo necesite, evitando los breves periodos de viabilidad que tienen ahora. Con la posibilidad futura de que los moldes no solo tengan forma de corazón, sino también de hígado, de riñón o de otros órganos. Y sin apenas riesgo de rechazo, ya que, al fin y al cabo, las canicas son nuestras.
RECHAZOS
Uno de los problemas de los trasplantes es que, en mayor o menor medida, y por muy compatibles que sean donante y receptor, siempre se genera algún tipo de rechazo. Este no es más que la reacción del cuerpo ante la llegada de algo extraño, con lo que nunca antes había tenido contacto, y que interpreta como peligroso. Para minimizarlo se administran fármacos inmunosupresores, que tienen bastantes efectos secundarios. Los órganos bioartificiales conseguirían en gran medida evitar estos problemas: al lavar con detergentes el órgano se destruye más del 95% del ADN del donante, y las células con las que se ‘reconstruirá’ posteriormente serán las del propio individuo, por lo que apenas se producirá reacción de defensa.
CÉLULAS MADRE Y CÉLULAS REPROGRAMADAS
Las células madre son aquellas células capaces de dividirse indefinidamente y a partir de las cuales se diferencian los diferentes tipos celulares del organismo. Dentro de ellas se pueden distinguir las células madre embrionarias y las del adulto. Las primeras son las que tienen una mayor plasticidad, y las que verdaderamente son totipotentes (es decir, que pueden dar lugar a cualquier tipo de célula; las adultas están más limitadas). El problema es que esta capacidad de división hace que también aumente el riesgo de producir tumores. Una nueva línea la constituyen las IPS (células pluripotentes inducidas). Son células adultas reprogramadas en el laboratorio que podrían comportarse como células madre embrionarias pero con menor riesgo tumoral. En el caso de los corazones bioartificiales, se está investigando el uso de células IPS procedentes de la grasa.
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