Cómo es la técnica de bioingeniería que busca “humanizar” órganos de cerdo para utilizar en trasplantes

Hay un cálculo que nunca cierra: el número de personas que necesitan un órgano para seguir viviendo versus la cantidad de personas cuyos órganos son donados para trasplante y resultan viables. Por eso, desde hace mucho tiempo se ha pensado en la posibilidad de obtenerlos de otras especies para su uso en humanos, lo que se denomina xenotrasplante, es decir, el trasplante entre especies diferentes.

A comienzos de 2022, en Estados Unidos ocurrió un hito en la historia de la medicina, se realizó el primer trasplante de un corazón de cerdo modificado a un paciente con insuficiencia cardíaca terminal. La intervención, considerada exitosa, hizo que el paciente viviera dos meses. En la larga operación, los médicos reemplazaron su corazón por el de un cerdo de 1 año de edad y casi 109 kilos de peso editado genéticamente y criado específicamente para este propósito.

La xenotrasplantación viene investigándose desde los años ‘90 y, tras muchos años de problemas y muchos test en modelos animales, sobre todo en primates babuinos y, tras haber conseguido supervivencias de varios años de estos animales con órganos de cerdos modificados genéticamente, se comenzó a realizar en personas. Un ensayo considerado un éxito fue el de una mujer en muerte clínica a la que se trasplantó un riñón de cerdo a una pierna en septiembre de 2021. Luego vino el mencionado xenotrasplante de corazón de cerdo a un hombre.

Pero ahora científicos de Estados Unidos están explorando una nueva vía para paliar el déficit de órganos a través de la transformación de hígados de cerdo. La técnica consiste en la “humanización” de esos órganos. Se trata de un proceso de bioingeniería que modifica en forma gradual los órganos. Aunque se encuentra en una etapa experimental, los expertos que lo están desarrollando creen que el año próximo, si la Administración de Alimentos y Medicamentos estadounidense (FDA, por sus siglas en inglés) los autoriza podrán comenzar los ensayos en seres humanos.

El avance científico lo está llevando adelante el laboratorio de biotecnología Miromatrix, de la ciudad de Mineápolis que, según describe en su web “fue fundado en 2009 a partir de los avances revolucionarios de la Universidad de Minnesota en tecnología de descelularización y recelularización por perfusión” y su cometido es “llevar la promesa de órganos totalmente biológicos a las personas que los necesitan. Nuestro enfoque es una forma eficaz y eficiente de responder a la necesidad insatisfecha de miles de pacientes en todo el país que, de otro modo, no recibirían el trasplante que necesitan para sobrevivir y prosperar”, señaló. Todavía el objetivo de esta organización se encuentra en desarrollo.

“En esencia, regeneramos el órgano”, dijo a la agencia AP Jeff Ross, director ejecutivo de Miromatrix. “Nuestros cuerpos ya no lo considerarán un órgano de cerdo”. Los directivos de esta compañía estiman que en algún momento de 2023 podrán realizar las primeras pruebas en seres humanos, únicas en su tipo, de un órgano creado mediante bioingeniería con el fin de empezar a demostrar su validez.

Si la FDA está de acuerdo, el experimento inicial se realizará fuera del cuerpo de un paciente. Los investigadores colocarían un hígado de cerdo transformado en uno similar al de un humano junto a una cama de hospital para filtrar temporalmente la sangre de alguien cuyo propio hígado falló repentinamente. Y si esa novedosa “asistencia hepática” funciona, sería un paso crucial para en el futuro intentar el trasplante de un órgano creado mediante bioingeniería. Los expertos estiman que será probablemente un riñón.

“Todo suena muy de ciencia ficción, pero tiene que empezar en alguna parte”, dijo el doctor Sander Florman, jefe de trasplantes del Hospital Mount Sinai de Nueva York, uno de varios hospitales que ya planean participar en el estudio de asistencia hepática. “Probablemente esto es más de un futuro cercano que los xenotrasplantes”, la implantación directa de órganos animales en personas.

Los expertos de Miromax están trabajando en la transformación gradual del hígado de un cerdo para que se vea y funcione como uno humano. El primer paso es lavar con champú las células de cerdo que hacían que el órgano realizara su trabajo, cuyo color se desvanece gradualmente a medida que esas células se disuelven y eliminan al enjuagarlas. Lo que queda es un andamiaje parecido a la goma, una estructura del hígado en forma de panal, con sus vasos sanguíneos ahora vacíos. El órgano toma una forma fantasmal que flota en un frasco grande y pierde el color rojizo marrón de un órgano sano para tornarse en un elemento semitranslúcido, con tubos blancos parecidos a las ramas de un árbol.

El siguiente paso se introducen en esa carcasa células de hígado humano tomadas de órganos donados que no se pudieron trasplantar. Esas células vivas se mueven hacia todos los rincones del andamiaje para reiniciar las funciones del órgano.

Junto con las investigaciones de xenotrasplantes, que es la implantación de los órganos originales de los animales, aunque modificados genéticamente, esta técnica de bioingeniería busca aportar una solución a la falta de órganos, un problema que existe en todo el mundo y que genera larga listas de espera de la que muchos pacientes no logran salir y mueren antes de tener la suerte de que una donación les salve la vida.

Sólo en Estados Unidos, más de 105.000 personas están en la lista de espera para un trasplante de órgano. Pero ya se sabe que miles morirán antes de que llegue su turno de recibirlo. Miles más ni siquiera son incluidas en la lista, ya que se considera que la posibilidad de que recuperen la salud es demasiado remota. “La cantidad de órganos que tenemos disponibles nunca podrá satisfacer la demanda”, dijo el doctor Amit Tevar, cirujano de trasplantes del Centro Médico de la Universidad de Pittsburgh. “Esta es nuestra frustración”. En Argentina, en la actualidad, 6.890 personas se encuentran en lista de espera, según datos del INCUCAI.

Es por eso que los científicos están recurriendo a los animales para que sean una fuente adicional de órganos. Luego de que en enero pasado un hombre de Maryland viviera dos meses después de recibir el primer trasplante en el mundo de un corazón de cerdo, la FDA está evaluando si permitirá experimentos adicionales de xenotrasplantes con riñones o corazones de cerdos editados genéticamente.

La bioingeniería de órganos es bastante diferente: No se requieren cerdos especiales, sólo órganos que no fueron utilizados en los mataderos. “Eso es algo que, a largo plazo, muy probablemente contribuirá al desarrollo de órganos que podamos usar en humanos”, consideró Tevar, quien no está involucrado con Miromatrix, y advirtió que las pruebas planeadas para realizarse fuera del cuerpo del paciente sólo serían un primer paso inicial.

El enfoque de Miromatrix se deriva de una investigación de la década de 2000, cuando la doctora Doris Taylor, especialista en medicina regenerativa, y el doctor Harald Ott, entonces de la Universidad de Minnesota, desarrollaron por primera vez una manera de eliminar por completo las células del corazón de una rata muerta. En el andamiaje resultante, el equipo sembró células cardíacas inmaduras de ratas bebé que a la larga hicieron que el pequeño órgano latiera, lo cual llegó a los encabezados noticiosos internacionales.

De vuelta en la época actual, ahora en Miromatrix hay filas de grandes jarros que bombean fluidos y nutrientes a hígados y riñones en varias etapas de su metamorfosis. El retirar las células de cerdo elimina algunos de los riesgos del xenotrasplante, tales como virus de animales o el hiperrechazo, aseguró Ross. La FDA ya considera que el tejido de cerdo “descelularizado” es seguro para otro propósito: Su uso para hacer un tipo de malla quirúrgica.

Pero es más complejo conseguir que las células humanas se hagan cargo del órgano. “No podemos tomar miles de millones de células e introducirlas al órgano al mismo tiempo”, explicó Ross. Cuando se infunden de manera paulatina, “las células se mueven lentamente 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 Estados Unidos el año pasado fueron descartados porque con frecuencia los hospitales se niegan a trasplantar órganos que no sean perfectos, o porque tomó demasiado tiempo encontrar a un receptor compatible.

Siempre y cuando haya suficientes células aún en funcionamiento cuando los grupos de donación ofrecen un órgano, los biólogos de Miromatrix aíslan las células utilizables y las multiplican en placas de Petri 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: Las que recubren los vasos sanguíneos o las que filtran los desechos, por ejemplo.

En 2021, investigadores de Miromatrix y la Clínica Mayo informaron que trasplantaron con éxito a cerdos una versión de hígados creados mediante bioingeniería. Eso sentó las bases para probar un tratamiento de “ayuda hepática” similar a la diálisis, por medio de hígados creados mediante bioingeniería para filtrar la sangre de personas con insuficiencia hepática aguda, una enfermedad que pone en peligro la vida. Actualmente, los médicos tienen poco que ofrecer para enfrentar este mal, excepto la atención de apoyo, a menos que la persona tenga la suerte de recibir un trasplante rápidamente.

“Si puedes superar el obstáculo, entonces podrías recuperarte”, porque el hígado es el único órgano que puede repararse a sí mismo y regenerarse, dijo Florman, de Mount Sinai. “Me emocionaré cuando inscriban a su primer paciente, y espero que sea con nosotros”, dijo a AP.

Se desconoce qué tan pronto pueden comenzar esas pruebas. La FDA le dijo recientemente a Miromatrix que tiene algunas preguntas sobre la solicitud para llevar a cabo el estudio. Si el experimento del hígado afuera del cuerpo funciona, ¿qué sigue? Todavía más investigación dirigida a intentar un día trasplantar un órgano creado mediante bioingeniería. Probablemente sería un riñón, porque un paciente podría sobrevivir con diálisis si la operación falla.

Si bien la regeneración de riñones no está tan avanzada, “quedé completamente asombrado” por el progreso hasta ahora, dijo el doctor Ron Shapiro, experto en trasplantes de riñón en Mount Sinai. El especialista atiende a muchos pacientes de edad avanzada en diálisis que “esperarán años y años para obtener un riñón, y probablemente morirán esperando en la lista” por lo que estos órganos “serían perfectos” para tales experimentos si se realizaran a tiempo.

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