El último hito científico que ha logrado cultivar un órgano sólido humanizado dentro de otra especie supone un rayo de esperanza en el futuro de la donación y el trasplante de órganos en seres humanos, según la
Organización Nacional de Trasplantes (ONT). La creación de
embriones de cerdo de 28 días de gestación con riñones 'humanizados' que contenían un 50-60 por ciento de células humanas, logrado por un grupo de investigadores del Instituto de Biomedicina y Salud de Guangzhou, en China plantea, explican, un horizonte de posibilidades.
"Podemos plantearlo como la prueba de que, en un futuro,
podremos considerar grandes animales como incubadoras de órganos humanos, por simplificarlo mucho. Se trata de un gran hito que abre unas posibilidades futuras extraordinarias para mejorar la supervivencia o la calidad de vida", recalca la directora de la ONT a
Redacción Médica,
Beatriz Domínguez-Gil.
En el mundo se realizaron el año pasado más de 157.000 trasplantes. Sin embargo, la
Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que con ello "apenas satisfacemos el 10 por ciento de las necesidades globales de trasplante", por lo que deberíamos realizar entre un millon y medio y dos millones de trasplantes cada año para satisfacer una demanda que no deja de crecer. "Es importante que sigamos perfeccionado y haciendo más robustos y eficientes nuestros sistemas de trasplantes, pero también en
buscar alternativas para reemplazar órganos que dejan de funcionar", puntualiza Domínguez-Gil.
"Tenemos diferentes lineas de trabajo, como la
creación de órganos plenamente artificiales o bioartificiales. Otro sería precisamente este, el
xenotrasplante, que ha sido un hito en los últimos meses, trasplantar órganos interespecies evitando el fenómeno del rechazo hiperagudo. Un reto es el de generar quimeras y conseguir que grandes animales, como el caso del cerdo, sean
capaces de desarrollar un órgano humano generado a partir de células pluripotenciales, con lo que podrían generarse órganos casi a la carta y que no se rechazasen", concluye.
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"En el futuro podrían generarse órganos casi a la carta y que no se rechazasen"
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El paso a paso de integrar células humanas en embriones porcinos
Integrar células madre humanas en embriones porcinos ha sido un reto porque las células porcinas superan a las humanas tienen necesidades fisiológicas diferentes. "Hemos estado trabajando en mecanismos para
superar la eficiencia extremadamente baja en la quimera interespecies -explica el autor principal Guangjin Pan, de los Institutos de Biomedicina y Salud de Guangzhou-. Identificamos un par de factores críticos que potencian la formación de quimeras interespecíficas al facilitar la competencia celular".
La técnica del equipo depende de
tres componentes clave. En primer lugar, crearon un nicho dentro del embrión porcino para que las células humanas no tuvieran que competir con las porcinas mediante el uso de CRISPR para manipular genéticamente un embrión porcino unicelular de modo que le faltaran dos genes necesarios para el desarrollo renal.
En segundo lugar,
los investigadores modificaron células madre pluripotentes humanas -células que tienen el potencial de convertirse en cualquier tipo de célula- para hacerlas más susceptibles a la integración y menos propensas a la autodestrucción mediante la desactivación temporal de la apoptosis. A continuación, las convirtieron en células "ingenuas" parecidas a las primeras células embrionarias humanas cultivándolas en un medio especial.
En tercer lugar, antes de
implantar los embriones en desarrollo en cerdas de alquiler, los investigadores cultivaron las quimeras en condiciones optimizadas para proporcionar nutrientes y señales únicas tanto a las células humanas como a las porcinas, ya que estas células suelen tener necesidades dispares.
En total,
los investigadores transfirieron 1.820 embriones a 13 madres de alquiler. Al cabo de 25 o 28 días, interrumpieron la gestación y extrajeron los embriones para evaluar si las quimeras habían logrado producir riñones humanizados.
Los investigadores
recogieron cinco embriones quiméricos para analizarlos (dos a los 25 días y tres a los 28 días de la implantación) y comprobaron que tenían riñones estructuralmente normales para su fase de desarrollo y
estaban compuestos por un 50-60 por ciento de células humanas. A los 25-28 días, los riñones estaban en la fase de mesonefros (la segunda fase del desarrollo renal) y habían formado túbulos y brotes de células que acabarían convirtiéndose en uréteres que conectaban el riñón con la vejiga.
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