INGENIERÍA TISULAR
Estudio en ratas
Esófagos de laboratorio para trasplantes
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Gracias a la 'descelularización' se elimina el rastro del donante en el órgano
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El esqueleto se 'siembra' con células madre de la médula ósea
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Los animales trasplantados pudieron alimentarse correctamente
Imagen del esófago 'descelularizado' inmerso en una solución.
PAOLO MACCHIARINI
Probablemente no pensemos mucho en él ni lo tengamos en
cuenta a la hora de hablar de trasplantes, pero el esófago es una parte
del aparato digestivo imprescindible para que la bebida o la comida
lleguen a nuestro cuerpo. Sin embargo, tumores, enfermedades congénitas o
accidentes pueden hacer que este tubo se deteriore comprometiendo en
ocasiones la vida. Ahora, un equipo de investigadores de diferentes
lugares del mundo ha dado el primer paso para acercar un tratamiento que
no existe en la actualidad: el trasplante. De momento, lo han logrado
realizar en ratas pero su objetivo último es el conseguirlo en personas,
algo para lo que todavía deberán pasar años.
Al frente de este trabajo se encuentran dos de los protagonistas de los últimos años de la fabricación de órganos en el laboratorio: el italiano Paolo Macchiarini desde el Instituto Karolinska en Estocolmo (Suecia) y la estadounidense Doris Taylor, desde el Instituto del Corazón en Texas (EEUU). Los dos han explorado el método del lavado de órganos para eliminar las células del donante y evitar así una respuesta inmunológica del paciente receptor al recibir el implante. Macchiarini fue pionero al conseguir en junio de 2008 el primer trasplante de tráquea mientras que Taylor logró unos meses antes generar un corazón artificial completo, que no llegó a trasplantar, a partir de un método al que bautizó como descelularización, el mismo que empleó el cirujano italiano y el que ahora utilizan para el implante de esófago.
Para llevar a cabo este paso, los investigadores utilizaron esófagos de ratas que extirparon y los sometieron a un lavado con una serie de moléculas (agua, ácidos y enzimas) que eliminan las células y el ADN de este órgano. De esta manera, logran quedarse con el andamiaje del tubo, sólo formado por fibras de colágeno, que posteriormente sembraron con unos 90 millones de células madre de la médula ósea de varios donantes. Tras tres semanas, implantaron una pequeña parte, un trozo de 15 milímetros, en los animales receptores. "La parte trasplantada supone entre el 25% y el 30% del esófago de estos roedores. No es la totalidad pero hemos comprobado que han comido y que no han perdido peso. Y también algo muy importante, que no ha habido rechazo", afirma a EL MUNDO Paolo Macchiarini, quien señala que sólo mantuvieron con vida a los animales durante 14 días (equivalente a un año de vida humana) por requisitos del protocolo ético.
Aunque este cirujano reconoce que se trata de un primer paso, «es científicamente interesante porque si, con otros estudios, vemos que este nuevo órgano funciona igual de bien que la tráquea, podríamos plantearnos fabricar también un diafragma». Pero antes, necesitarán probar algunas cosas como la durabilidad del implante, algo que ya están estudiando, o su funcionalidad en animales más grandes como el cerdo. La finalidad última: llevar a cabo trasplantes en humanos. "Si todo va bien, y si la colaboración internacional sigue, puede que en los próximos cuatro años haya avances en este sentido", adelanta este investigador.
Los resultados obtenidos por este equipo son parte "de un camino con muchas posibilidades que está investigando esta técnica en varios órganos, claro que la tráquea y el esófago son mucho más sencillos si se compara con otros como el corazón o el hígado. Las patologías del esófago son complicadas y cuando hay lesiones se merma mucho la calidad de vida. Este trabajo está más próximo a la aplicación clínica que aquellos que fabrican estructuras mediante impresoras 3D", argumenta José Becerra, del laboratorio de Bioingeniería y Regeneración Tisular (LABRET-UMA) de la Universidad de Málaga.
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En cuanto a las limitaciones de este trabajo (el haber
implantado sólo un trozo del esófago, haberlo hecho en animales que
distan mucho fisiológicamente del humano y mantenerlos vivos sólo 14
días), Elisabeth Engel, del grupo de Biomateriales para Terapias
Regenerativas del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (Ibec),
manifiesta que «los resultados no se pueden extrapolar al humano.
Pero es un paso necesario. Siempre se necesitan ensayos preclínicos en
animales y se empieza por la rata o el ratón porque son más manejables y
baratos, pero estos modelos están lejos del humano».
Para Xabier López Aranguren, investigador del Laboratorio de Terapia Celular y Regenerativa del Centro de Investigación Médica Aplicada (CIMA) de la Universidad de Navarra, "la principal limitación del estudio es el corto periodo de tiempo por el que han trasplantado el esófago, ya que para su utilización en clínica habría que demostrar que a largo plazo es estable y que la función del órgano es mejor que las terapias disponibles hoy en día".
Daniel Navajas, catedrático de Fisiología en la Universidad de Barcelona y también investigador del Ibec, afirma que "el logro conseguido por Macchiarini es un avance importante y sustancial. Es una variación de la Medicina Regenerativa que emplea matrices sintéticas y aquí son originales. Con ellas intentan dar una alternativa para resolver la falta de órganos para trasplantes o evitar el rechazo que generan los implantes". Pero, también advierte de que no se conocen detalles importantes, "como cuáles son las señales o los mecanismos que están detrás de la diferenciación celular. No se sabe si la aparición de células especializadas se debe principalmente a las células de la médula ósea o a ciertas señales que hacen un efecto".
Precisamente por ese desconocimiento, Engel insiste en que no hay que correr. "Eso tal vez es de lo que se le acusa a Macchiarini, de haber ido demasiado rápido en los implantes de la tráquea en pacientes cuando se sabe muy poco del comportamiento de estos andamiajes en humanos".
El mismo consejo da Antonio Campos, que dirige el grupo de Ingeniería Tisular de la Universidad de Granada, quien considera que "habría que seguir ensayando antes de dar el paso a humanos. No obstante, considera éste como un paso prometedor en la ingeniería de tejidos".
Al frente de este trabajo se encuentran dos de los protagonistas de los últimos años de la fabricación de órganos en el laboratorio: el italiano Paolo Macchiarini desde el Instituto Karolinska en Estocolmo (Suecia) y la estadounidense Doris Taylor, desde el Instituto del Corazón en Texas (EEUU). Los dos han explorado el método del lavado de órganos para eliminar las células del donante y evitar así una respuesta inmunológica del paciente receptor al recibir el implante. Macchiarini fue pionero al conseguir en junio de 2008 el primer trasplante de tráquea mientras que Taylor logró unos meses antes generar un corazón artificial completo, que no llegó a trasplantar, a partir de un método al que bautizó como descelularización, el mismo que empleó el cirujano italiano y el que ahora utilizan para el implante de esófago.
Para llevar a cabo este paso, los investigadores utilizaron esófagos de ratas que extirparon y los sometieron a un lavado con una serie de moléculas (agua, ácidos y enzimas) que eliminan las células y el ADN de este órgano. De esta manera, logran quedarse con el andamiaje del tubo, sólo formado por fibras de colágeno, que posteriormente sembraron con unos 90 millones de células madre de la médula ósea de varios donantes. Tras tres semanas, implantaron una pequeña parte, un trozo de 15 milímetros, en los animales receptores. "La parte trasplantada supone entre el 25% y el 30% del esófago de estos roedores. No es la totalidad pero hemos comprobado que han comido y que no han perdido peso. Y también algo muy importante, que no ha habido rechazo", afirma a EL MUNDO Paolo Macchiarini, quien señala que sólo mantuvieron con vida a los animales durante 14 días (equivalente a un año de vida humana) por requisitos del protocolo ético.
Aunque este cirujano reconoce que se trata de un primer paso, «es científicamente interesante porque si, con otros estudios, vemos que este nuevo órgano funciona igual de bien que la tráquea, podríamos plantearnos fabricar también un diafragma». Pero antes, necesitarán probar algunas cosas como la durabilidad del implante, algo que ya están estudiando, o su funcionalidad en animales más grandes como el cerdo. La finalidad última: llevar a cabo trasplantes en humanos. "Si todo va bien, y si la colaboración internacional sigue, puede que en los próximos cuatro años haya avances en este sentido", adelanta este investigador.
Los resultados obtenidos por este equipo son parte "de un camino con muchas posibilidades que está investigando esta técnica en varios órganos, claro que la tráquea y el esófago son mucho más sencillos si se compara con otros como el corazón o el hígado. Las patologías del esófago son complicadas y cuando hay lesiones se merma mucho la calidad de vida. Este trabajo está más próximo a la aplicación clínica que aquellos que fabrican estructuras mediante impresoras 3D", argumenta José Becerra, del laboratorio de Bioingeniería y Regeneración Tisular (LABRET-UMA) de la Universidad de Málaga.
Resonancia de tres esófagos, el de la izquierda está descelularizado.
P. M.
Para Xabier López Aranguren, investigador del Laboratorio de Terapia Celular y Regenerativa del Centro de Investigación Médica Aplicada (CIMA) de la Universidad de Navarra, "la principal limitación del estudio es el corto periodo de tiempo por el que han trasplantado el esófago, ya que para su utilización en clínica habría que demostrar que a largo plazo es estable y que la función del órgano es mejor que las terapias disponibles hoy en día".
Daniel Navajas, catedrático de Fisiología en la Universidad de Barcelona y también investigador del Ibec, afirma que "el logro conseguido por Macchiarini es un avance importante y sustancial. Es una variación de la Medicina Regenerativa que emplea matrices sintéticas y aquí son originales. Con ellas intentan dar una alternativa para resolver la falta de órganos para trasplantes o evitar el rechazo que generan los implantes". Pero, también advierte de que no se conocen detalles importantes, "como cuáles son las señales o los mecanismos que están detrás de la diferenciación celular. No se sabe si la aparición de células especializadas se debe principalmente a las células de la médula ósea o a ciertas señales que hacen un efecto".
Precisamente por ese desconocimiento, Engel insiste en que no hay que correr. "Eso tal vez es de lo que se le acusa a Macchiarini, de haber ido demasiado rápido en los implantes de la tráquea en pacientes cuando se sabe muy poco del comportamiento de estos andamiajes en humanos".
El mismo consejo da Antonio Campos, que dirige el grupo de Ingeniería Tisular de la Universidad de Granada, quien considera que "habría que seguir ensayando antes de dar el paso a humanos. No obstante, considera éste como un paso prometedor en la ingeniería de tejidos".
Órganos funcionales
- Las diferentes pruebas a las que sometieron a los animales trasplantados mostraron, además de la existencia de células epiteliales, vasculares y nerviosas, que el nuevo esófago había recuperado su capacidad contráctil. "Ver la presencia y funcionalidad de las células musculares y de las neurogénicas, responsables de transmitir la contracción muscular, fue toda una agradable sorpresa", explica Paolo Macchiarini, principal autor de este experimento. Sin esa capacidad, el esófago sería incapaz de llevar a cabo de manera adecuada su principal función: el transporte de líquidos y alimentos de la boca al estómago.
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