Abren la posibilidad de generar órganos humanos en animales

Esta semana, los biólogos informaron de dos avances significativos que acercan el terreno de la ciencia ficción al mundo real: es posible reemplazar los órganos defectuosos o enfermos de un paciente por otros derivados de sus propias células y luego cultivarlos en un animal huésped.

La idea es desarrollar células madre derivadas de la piel de un paciente; luego, a partir de ellas hacer crecer el nuevo órgano deseado en un animal de gran porte -como un cerdo, por ejemplo-, y finalmente trasplantar el órgano al paciente sin temor a que sea rechazado.

Los cerdos donde crecerían los órganos humanos serían lo que se conoce como quimeras. Es decir, animales generados a partir de dos genomas diferentes: el animal y el humano. Para lograr estos ejemplares, se implantarían células madre de un paciente en un embrión de cerdo en su primera etapa de gestación.

El equipo de biólogos del Instituto Salk, liderado por Jun Wu y Juan Carlos Izpisua Belmonte, demostró por primera vez que las células madre humanas pueden contribuir a la formación de tejidos de un cerdo.

Otro grupo encabezado por Tomoyuqui Yamaguchi y Hideyuki Sato, de la Universidad de Tokio, y por Hiromitsu Nakauchi, de Stanford, ya logró revertir la diabetes en ratones al implantarles glándulas pancreáticas compuestas de células de ratón que crecieron en una rata. El informe del equipo del Instituto Salk fue publicado ayer en la revista Cell, mientras que el del equipo Tokio-Stanford apareció anteayer en Nature."En principio, se trata de un trabajo muy prometedor", dice Rudolf Jaenisch, especialista en células madre del Instituto Whitehead, de Massachusetts.

A pesar de que aún será necesario superar numerosas barreras técnicas y éticas, la investigación avanza al ritmo de la desesperante necesidad de órganos para trasplante.

El equipo de Izpisua Belmonte demostró que las células madre humanas sí sobreviven en embriones de cerdo y ayudan a formar órganos, aunque no eficientemente. "La célula humana no aporta mucho. En el cerebro observamos casi ninguna o ninguna contribución", dice su colega Wu. "Y eso es bueno, porque podemos guiar a la célula humana hacia el órgano que queremos."

Tanto Izpisua Belmonte como Nakauchi dicen que falta mucho para que puedan cultivarse exitosamente órganos humanos en animales como los cerdos.

Humanización

La creación de animales quimera, especialmente lo que contengan células madre humanas, resulta una idea controvertida, porque los ejemplares de prueba pueden ser "humanizados" de manera indeseada. Por ejemplo que se incorporen células madre humanas al cerebro de un cerdo y le confieran ciertos atributos propios del hombre.

En 2005, el senador Sam Brownsback presentó una ley que imponía una multa de un millón de dólares al que creara o lucrara con una quimera que tuviese células humanas en su cerebro o tejido reproductivo. El proyecto de ley cayó en el olvido, pero en 2015, el Instituto Nacional de Salud de los Estados Unidos (NIH, por sus siglas en inglés) declaró la suspensión del uso de fondos públicos para insertar células humanas en embriones de animales.

En agosto pasado, el NIH propuso levantar la prohibición, pero con la condición de que los pedidos de fondos para hacer los procedimientos pasen por el filtro de un comité de expertos.

La inserción de células madre humanas en embriones tempranos de monos fue prohibida desde 2009.

El interés de los biólogos por las quimeras está impulsado por el moderado éxito conseguido en forzar el crecimiento de tejidos médicamente utilizables a partir de células madre in vitro. En 1998 se lograron por primera vez células madre humanas multipropósito derivadas de embriones humanos, y en 2007 se logró lo mismo a partir de celulas comunes de un humano adulto. Después de cada uno de esos avances, se potenció la esperanza de usarlas con fines terapéuticos, exponiéndolas in vitro a la secuencia natural de reacciones químicas que en un embrión vivo llevan a la formación de un corazón, un cerebro, pulmones y demás órganos.

Sin embargo, nadie sabe exactamente qué secuencia de químicos se necesita para generar cada tipo de tejido o de órgano. Tal vez, por eso los experimentos in vitro con células madre todavía no están a la altura de las expectativas. Algunos biólogos creen que sería mejor no cultivar las células madre in vitro, sino en un embrión en desarrollo, donde estarían expuestas a la secuencia natural de químicos que inducen cada clase de órgano.

Tanto el equipo de Izpisua Belmonte como el de Nakauchi optaron por la estrategia de dirigir las células del donante humano hacia la generación de órganos específicos en especies receptoras. Es un enfoque deseable, tanto por razones médicas como éticas. Nakauchi consiguió desactivar el gen maestro generador del páncreas en las ratas, para que cuando al embrión temprano de ese animal se le inserten las células madre de un ratón, no tenga más remedio que desarrollar un páncreas de ratón.

El paso siguiente es repetir las pruebas en cerdos, que producen órganos más parecidos al tamaño humano.

Un procedimiento rodeado de controversias

Si bien resolvería dos de los problemas acuciantes de la donación de órganos para trasplante (el rechazo inmunológico y la carencia crónica), el proyecto de desarrollarlos en animales tiene por delante un larguísimo camino lleno de dificultades técnicas y rodeado de controversias éticas. Algo de esto es lo que reflejan las prohibiciones vigentes para este tipo de experimentos en varios países. Será preciso lograr procedimientos que aseguren que las células humanas se dirijan a los tejidos que se quieren reemplazar y lograr que la proporción de células animales sea suficientemente baja como para evitar el rechazo. Por ahora, estos experimentos son sólo una prueba de concepto que muestra la factibilidad de combinar tejidos de dos especies, pero cuya validez habrá que corroborar a medida que otros equipos repliquen esta experiencia.

Traducción de Jaime Arrambide

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