EUROPA PRESS.- La historia de los trasplantes se reescribe. Por primera vez, un equipo de investigadores ha logrado desarrollar un órgano sólido humano dentro de otra especie implantando en embriones de cerdo una combinación de células humanas y porcinas. Cuando se transfirieron a madres sustitutas porcinas, los riñones humanizados en desarrollo presentaban una estructura y formación de túbulos normales al cabo de 28 días.
Ya en estudios anteriores los científicos habían utilizado métodos similares para generar tejidos humanos como sangre o músculo esquelético en cerdos. Sin embargo, esta es la primera vez que los científicos logran cultivar un órgano sólido humanizado dentro de otra especie. Los investigadores han querido centrarse en los riñones ya que son uno de los primeros órganos en desarrollarse y también por ser el órganos más trasplantado en medicina humana.
Para este equipo de investigadores el proyecto ha sido un gran reto pues las células porcinas superan a las humanas y las células porcinas y humanas tienen necesidades fisiológicas diferentes. “los órganos de rata se han producido en ratones y los de ratón en ratas, pero los intentos anteriores de cultivar órganos humanos en cerdos no han tenido éxito. Nuestro método mejora la integración de células humanas en tejidos receptores y nos permite cultivar órganos humanos en cerdos”, afirma Liangxue, autor principal de la investigación y científico de los Institutos de Biomedicina y Salud de Guangzhou, Academia China de Ciencias y la Universidad de Wuyi. Por su parte, Guangjin Pan, otro de los principales autores de la investigación, afirma haber trabajado “en mecanismos para superar la eficiencia extremadamente baja en la quimera interespecies. Identificamos un par de factores críticos que potencian la formación de quimeras interespecíficas al facilitar la competencia celular”, asegura.
Técnica
Al inicio de la investigación, los científicos crearon un nicho dentro del embrión porcino para que las células humanas no tuvieran que competir con las porcinas. En segundo lugar, los investigadores modificaron células madre pluripotentes humanas para hacerlas más susceptibles a la integración y menos propensas a la autodestrucción. Así, convirtieron en células “ingenuas” parecidas a las primeras células embrionarias humanas cultivándolas en un medio especial.
Por último, 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 científicos 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.
Implicaciones éticas
La ética también ha entrado en juego dentro de esta investigación. El equipo investigó si existían células humanas en otros tejidos de los embriones, ya que podría tener implicaciones éticas, sobre todo si se encontraban abundantes células humanas en tejidos neurales o de la línea germinal y los cerdos llegaban a término. Demostraron que las células humanas se localizaban sobre todo en los riñones, mientras que el resto del embrión estaba compuesto por células porcinas. “Descubrimos que si se crea un nicho en el embrión porcino, las células humanas van a parar de forma natural a esos espacios”, explica Zhen Dai, autor principal del Instituto de Biomedicina y Salud de Guangzhou.
Objetivos
El objetivo de la investigación a largo plazo es optimizar esta tecnología para el trasplante de órganos humanos, pero los investigadores reconocen que el trabajo será complejo y podría llevar muchos años. Cultivar un órgano humanizado plenamente funcional en un cerdo requeriría algunos pasos adicionales porque los órganos se componen de múltiples tipos de células y tejidos.
En este estudio, los investigadores crearon un nicho sólo para un subconjunto de células, lo que significa que los riñones tenían células vasculares derivadas de cerdos, y esto podría provocar el rechazo del órgano si se utilizaran en un escenario de trasplante. “Como los órganos no se componen de un solo linaje celular, para tener un órgano en el que todo proceda del humano, probablemente tendríamos que diseñar los cerdos de una forma mucho más compleja y eso también plantea algunos retos adicionales”, afirma Miguel A. Esteban, uno de los principales autores y único español dentro del proyecto de los Institutos de Biomedicina y Salud de Guangzhou.
Mientras tanto, esta tecnología podría utilizarse para estudiar el desarrollo de órganos humanos y enfermedades del desarrollo. “Antes de que lleguemos a ese estado tardío de fabricar órganos que puedan estar en la estantería para la práctica clínica, este método proporciona una ventana para estudiar el desarrollo humano . Puedes rastrear las células humanas que estás inyectando y manipularlas para poder estudiar enfermedades y cómo se forman los linajes celulares”, concluye el investigador español.
