Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

enero 09, 2013

Rehacer el cuerpo

La posibilidad de reconstruir partes del cuerpo, órganos o miembros, manipulando nuestras propias células y procesos, es la gran promesa de la biología y la medicina regenerativas.

Tráquea artificial hecha con las propias células madre
del paciente. (Foto University College London, Fair use)
En 1981, un paciente del Hospital General de massachusetts, en Boston, había sufrido quemaduras graves. Los médicos decidieron probar una aproximación diferente a los trasplantes e injertos de piel tradicionalmente empleados en estos casos. Tomaron una pequeña muestra de piel sana de la víctima, la sometieron a un proceso llamado de “cultivo de tejidos”, donde las células son alimentadas y estimuladas para que se reproduzcan. el tejido resultante se colocó en una matriz y se aplicó en las zonas donde las quemaduras habían destruido la piel. Por primera ocasión, las propias células de un paciente se habían utilizado exitosamente como terapia.

Para llegar a ese momento, fue necesario que la ciencia respondiera a una enorme pregunta: ¿De qué estamos hechos? Durante la mayor parte de nuestra historia, la conformación de nuestro propio cuerpo fue uno de los grandes misterios. ¿Cómo se reunían las sustancias del para crear algo tan cualitativa y cuantitativamente peculiar como el tejido de un ojo, un pulmón, un músculo o un corazón? Y, más impresionante, cómo lo que comíamos nos hacía crecer y cómo, a veces, el cuerpo tenía la capacidad de regenerarse: se cortaba y al paso de un tiempo la herida cerraba, aparecía nuevo material que la sanaba y dejaba, en todo caso, una cicatriz.

Más aún, las capacidades regenerativas del ser humano, pese a lo asombrosas que pueden resultar, son limitadas. No puede regenerar un miembro, un ojo o una oreja, pese a que hay miembros del mundo animal que sí están en capacidad de hazañas asombrosas. Las salamandras, como las llamadas axolotl o ajolotes, pueden hacer crecer un miembro completo que se les haya amputado, y un gusano plano como la planaria puede ser cortada en varios trozos y cada uno de ellos producirá un individuo nuevo completo.

La idea de que el cuerpo humano podría regenerarse como las salamandras o los gusanos ha estado presente, así, como uno de los grandes sueños de la medicina, aunque la mitología se las arregló para presentar la regeneración también como una desgracia. En el mito de Prometeo, cuyo castigo por darle el fuego a los hombres fue ser encadenado a una roca donde un águila le comía todas las noches el hígado, que se regeneraba durante el día. Probablemente los griegos ya sabían que el hígado es el órgano con mayores capacidades regenerativas del cuerpo humano.

La posibilidad de usar la regeneración como forma de tratamiento hubo de esperar a que el ser humano conociera cómo esta formado el cuerpo, sus tejidos y órganos, las células que los conforman, la reproducción, la genética y el desarrollo embriológico. A partir de allí ya era legítimo imaginar terapias en las cuales un brazo destrozado, un ojo, un páncreas o cualquier otra parte del cuerpo pudieran ser reemplazados por otros creados con las células del propio paciente, ya fuera cultivándolas en el laboratorio para trasplantarlas después o provocando que el propio cuerpo las desarrollara.

En el mismo año de 1981 en que se realizaba el autotrasplante de células cultivadas en Boston, en las universidades de Cambridge y de California se conseguía aislar ciertas células de embriones de ratones, las llamadas células madre o pluripotentes, es decir, células que se pueden convertir en células de cualquiera de los muchos tejidos diferenciados del cuerpo humano. Todas nuestras células, después de todo, proceden de una sola célula, un óvulo fecundado por un espermatozoide, y en nuestro desarrollo embrionario se van especializando para cumplir distintas funciones, desde las neuronas que transmiten impulsos nerviosos hasta los eritrocitos que transportan oxígeno a las células de todo el cuerpo, las fibras musculares capaces de contraerse o las células de distintas glándulas que secretan las más diversas sustancias en nuestro cuerpo.

Pero aún con las células ya especializadas de los tejidos de los pacientes, se pueden realizar hazañas considerables. En 2006, científicos de la Wake Forest University de Carolina del Norte por primera vez utilizaron células de la vejiga urinaria de un paciente para cultivarlas y hacerlas crecer sobre un molde o “andamio” en un proceso llamado “ingeniería de tejidos”. El resultado fue una vejiga que se implantó quirúrgicamente sobre la del propio paciente, sin ningún riesgo de rechazo al trasplante debido a que son sus propias células. Desde entonces, la técnica se ha estandarizado para resolver problemas de vejiga en numerosos pacientes.

Otro sistema de ingeniería de tejidos lo empleó el dr. Paolo Maccharini en 2008 en el Hospital Clinic de Barcelona para tomar una tráquea donada, eliminar de ella todas las células vivas del donante dejando sólo el armazón de cartílago y repoblando éste con células de la paciente a la que se le iba a trasplantar, evitando así el rechazo del trasplante y eliminando la necesidad de utilizar inmunosupresores como parte de la terapia.

El primer órgano desarrollado a partir de células madre que se implantó con éxito fue también una tráquea, y el trabajo lo hizo el mismo médico, esta vez en el Instituto Karolinska de Suecia, donde a fines de 2011 se hizo un molde de la tráquea del paciente sobre el cual crecieron células pluripotentes tomadas de su propia médula ósea.

Curiosamente, la idea de conservar el cordón umbilical de los recién nacidos está relacionado con la idea de la medicina regenerativa, ya que en dicho cordón se encuentra una reserva de células madre pluripotentes que, en un futuro, podrían facilitar la atención de esos niños para la sustitución de órganos y tejidos.

A través de las terapias celulares y de la ingeniería de tejidos, la medicina regenerativa algún día, no muy lejano, podrían producir tejido sano para sustituir a los tejidos dañados responsables de una gran variedad de afecciones, desde la artritis, el Parkinson, el Alzheimer, la diabetes tipo I y las enfermedades coronarias, además de hacer innecesaria la donación de órganos. Sería la medicina que nos podría hacer totalmente autosuficientes, capaces de repararnos y convertir en parte del pasado gran parte del sufrimiento humano, que no es una promesa menor.

El potencial de multiplicación

El Dr. Anthony Atala, creador del primer órgano desarrollado en laboratorio (una vejiga), explica: “Podemos tomar un trozo muy pequeño de tejido, como de la mitad de un sello postal, y en 60 días tener suficientes células para cubrir un campo de fútbol”. Sin embargo, recuerda, esto aún no es aplicable a todos los tipos de células, algunos de los cuales no pueden hacerse crecer fuera del cuerpo de los pacientes.