En 2016, el cirujano italiano Paolo Macchiarini protagonizó uno de los fraudes científicos más resonantes de que se tenga registro. Algunos años antes, había saltado al estrellato en Barcelona por supuestamente haber creado tráqueas biosintéticas con células madre de los propios pacientes.
Pero los éxitos que esgrimía resultaron no ser tales. Varias de las personas que se habían sometido a la cirugía habían muerto tras las intervenciones y otras debieron ser hospitalizadas. Esta novela de engaños, que incluye detalles desopilantes y hasta un romance con una periodista de la NBC (a la que le había ocultado que estaba casado desde hacía 30 años y tenía dos hijos), terminó con una auditoría independiente que llevó a su condena en juicio y a la dimisión de la cúpula directiva del Instituto Karolinska de Suecia, el mismo que otorga los Nobel de Medicina, donde estaba trabajando en ese momento.
Su mala praxis extendió el manto de la duda sobre una idea (generar órganos completos a partir de células madre) que ya había plasmado experimentalmente en animales Doris Taylor en la Universidad de Minnesota. El 3 de enero de 2008, su experimento dio lugar a un artículo del New York Times en el que se aseguraba que “El sueño de la medicina de hacer crecer nuevos corazones humanos y otros órganos para reparar o reemplazar los dañados recibió un impulso significativo el domingo cuando investigadores de la Universidad de Minnesota reportaron el éxito en la creación de un corazón de rata que latió en un laboratorio”. Expertos que no habían participado en el trabajo lo llamaron "logro histórico" y “avance impresionante”, pero advirtieron que faltaban por lo menos 10 años para hacerlo realidad.
Transcurrido ese lapso (y pandemia de por medio), Miromatrix, una empresa surgida precisamente de esa universidad (con la que comparte las patentes por esta nueva tecnología), está en vías de lograrlo y avanza en el desarrollo de las validaciones para que aproximadamente dentro de un año la FDA les permita iniciar pruebas clínicas en humanos. “Ya en esta compañía hay una granja de biorreactores, cada uno con un órgano”, dice el investigador argentino Ernesto Resnik, que desde hace unos meses trabaja allí diseñando los experimentos que habrá que realizar para asegurarse de que esos órganos sean plenamente funcionales.
El cultivo de órganos exige una tecnología para generarlos y mantenerlos fuera del cuerpo en un ambiente controlado. La idea de utilizarla para producir corazones o hígados de reemplazo que pudieran insertarse en pacientes surgió de la aventura de hacer investigación en una amplia gama de funciones fisiológicas, como el metabolismo de fármacos, la toxicidad, la respuesta a la enfermedad, la ingeniería de tejidos y la terapia génica. En ese camino se exploró la creación de “organoides”, que consisten en estructuras tridimensionales que imitan a los órganos propiamente dichos, la “bioimpresión” 3D, y la técnica de “organ-on-a-chip”, un sistema de cultivo celular que simula el microambiente y los aspectos funcionales claves de órganos vivos, pero en una escala microscópica.
Hoy, la creación de órganos humanos como músculos, o vasos sanguíneos, entre otros, es casi una realidad. Anthony Atala, director del Instituto de Medicina Regenerativa de la Universidad Wake Forest, en Estados Unidos, logró fabricar vejigas experimentales en un molde sintético en el que inyectaban células adultas del paciente.
El método de Doris Taylor, jefa del equipo que creó el corazón de rata, consistió en extraer todas las células del corazón de un roedor muerto dejando las válvulas y la estructura como andamiaje para inyectar nuevas células cardíacas de ratas recién nacidas. En dos semanas, las nuevas células formaron un corazón palpitante que conducía impulsos eléctricos y bombeaba una pequeña cantidad de sangre. Según declaró Taylor a la prensa, el lema de su laboratorio es: “Dale a la naturaleza las herramientas y quítate del camino".
“La primera de las soluciones en las que se pensó para reemplazar órganos que ya no funcionan es el transplante de otro humano –explica Resnik–, pero eso presenta el problema de que no alcanzan los donantes y los receptores requieren inmunosupresión de por vida. En algún momento se pensó en imprimir órganos sintéticos, pero en general se dejó de lado porque no funciona, ya que los órganos son mucho más que una máquina. El corazón, por ejemplo, no es simplemente una bomba que impulsa la sangre. De hecho, lo notamos cada vez que nos ponemos nerviosos y empieza a latir más rápido. Entonces, se empezó a pensar en cómo reponer la función. Por ejemplo, cuando se produce un infarto parte del tejido cardíaco muere. Podríamos recuperar la parte perdida con células madre generadas a partir de células adultas, que hoy sabemos cómo reprogramar. Pero surgieron complicaciones. Si las ponés en cualquier otro lado, no necesariamente van al lugar correcto. Y si las ponés en el lugar correcto, no siempre se quedan ahí. Depende de dónde las ponés y adónde terminan, pueden crear un tumor, porque por algo son células madre, fueron reprogramadas para poder ser cualquier cosa y a veces pueden generar un tumor. Por otra parte, estas células progenitoras, ¿van a madurar en las que se necesitan?”.
Para Resnik, hay dos modalidades que son las más promisorias para paliar la falta de órganos. Una es la obtención de los provistos por animales modificados genéticamente (xenotrasplantes), que es lo que se aplicó en la intervención pionera a David Bennett a comienzos de 2022. Pero esto también plantea interrogantes todavía sin respuesta. “No se sabe muy bien qué pasa con el órgano del cerdo cuando se lo modifica –arriesga el científico–. ¿Cambia o sigue siendo funcional 100%? Por otra parte, aún es necesaria la inmunosupresión. Sin embargo, esta alternativa es muy promisoria y tiene la gran ventaja de que uno puede tener una granja de cerdos modificados, y obtener varios órganos de un mismo individuo. Posiblemente esa es la solución que funcione más rápido, aunque todavía falta atravesar muchas pruebas”.
La tecnología más audaz es la que el científico está investigando en este momento. Consiste también en utilizar órganos de animales, pero en este caso “desnudarlos” (quitarles todas las células), dejar solamente la estructura sobre la que éstas se insertan, la matriz extracelular, y repoblarla con células del propio paciente cultivadas en el laboratorio.
“Por ejemplo, yo estoy trabajando principalmente en hígado –cuenta Resnik–. En cuanto nos llega el órgano, lo primero que se hace es someterlo a un proceso de perfusión muy lento con un detergente común (Dodecil Sulfato De Sodio o SDS), que va desuniendo las células de ese ‘andamio’. El órgano llega de un color rojo bermellón, y a los tres días termina blanco, semitransparente. No perdió nada de la morfología, mantiene toda la vascularización, pero está desprovisto de células. Después viene el proceso de ‘recelularización’ con células humanas. Es decir, que humanizamos un órgano animal. Lo que estamos haciendo ahora es repoblar los órganos de cerdo con células humanas de otros donantes, pero la meta final es crear todas las células que componen un corazón, un riñón o un hígado, y repoblarlos con las células del paciente. Y esto se ha hecho ya con órganos de animales”.
Los órganos están compuestos por una estructura y las células específicas de cada uno. En el caso del corazón, son los cardiomiocitos. En el del hígado, los hepatocitos. El riñón es más complejo, porque integra células de distinto tipo. Para comprobar si los generados en el laboratorio cumplen las funciones de los naturales, se les inyecta un marcador y se observa si están bien irrigados. “En el caso del hígado, su función principal es la eliminación de toxinas –explica–. Nosotros las ponemos en el reactor y vemos cómo las destruye. Esa es una medida de que el órgano está funcionando como tal. También sabemos que producen fibrinógeno, que es uno de los componentes de la cadena de coagulación”.
“Es una técnica que, si funciona, puede ser realmente transformadora –se entusiasma Resnik–. Por supuesto, la prueba final será cuando se implanten en pacientes. Todavía no llegamos hasta ahí, pero ya sabemos que los órganos son estables. Esperamos que en un año la FDA nos dé permiso para iniciar ensayos clínicos. Al principio, se utilizará el órgano en forma extracorpórea. Estamos haciendo un hígado que se colocará en un biorreactor conectado al paciente por unos días hasta que se consiga un órgano de donante. Es decir, se probará en personas que están esperando posible trasplante”.
Entre los múltiples desafíos que tienen por delante se cuenta la falta de antecedentes en el tema de la agencia regulatoria: es tan nuevo (entra dentro de una categoría que se llama “First in Humans” o FIH), que la FDA no tiene estipuladas qué pruebas debe exigir para probar funcionalidad y seguridad, entonces pide algunas que resulta imposible realizar. Pero si todo resulta como se imagina, tal vez llegará un día en que nuestros órganos envejecidos podrán ser reemplazados por otro nuevos fabricados con nuestras propias células. Esto permitirá prolongar la vida una cantidad de años imposible de estimar… y podría generar conflictos sociales difíciles de predecir.
Pero ese es tema para otra nota. Y para las próximas generaciones.
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