Dos equipos científicos insertaron células madre en
embriones de cerdo y desarrollaron páncreas de ratones en ratas.
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.
Fuente: Diario La Nación - Ver más sobre Ciencia
