Updated March 31, 2013, 12:57 p.m. ET
Por GAUTAM NAIK
MADRID—
De una bandeja de acero inoxidable, Francisco Fernández-Avilés levantó una masa gomosa gris del tamaño de un puño gordo.
Se trataba de un corazón humano (extraído de un cadáver) que había sido bañado con detergentes industriales hasta que sus células originales habían sido eliminadas y lo único que quedaba era lo que los científicos llaman el andamio.
Después, dijo Avilés, "necesitamos hacer que el corazón cobre vida".
En el hospital Gregorio Marañón de Madrid, el doctor Avilés y su equipo están a la vanguardia de la revolución de bioingeniería que ha hecho realidad el sueño de desarrollar órganos de repuesto para el cuerpo humano.
Desde que en 1996 un laboratorio en Carolina del Norte hizo una vejiga, los científicos han generado órganos cada vez más complejos. Hasta ahora, han habido cinco reemplazos de tráqueas. Un investigador de Londres, Alex Seifalian, ha realizado trasplantes de conductos lagrimales y una arteria, ambos desarrollados en laboratorio. Seifalian ha creado una nariz artificial que espera trasplantar este año en un hombre que perdió su nariz por cáncer de piel.
Ahora, con el intento de desarrollar un corazón, los investigadores están abordando el órgano más complejo. La recompensa podría ser enorme, tanto médica como económicamente, debido a que tantas personas en el mundo sufren enfermedades cardiacas. Los investigadores vislumbran un mercado multimillonario para partes que podrían reparar corazones dañados o arterias obstruidas.
Además de una nariz artificial, Seifalian está creando partes cardiovasculares. El científico anticipa un momento en que se crearán las estructuras requeridas para operaciones de puente coronario (bypass) en vez de tomar una vena de otra parte del cuerpo. Como parte de una prueba clínica, Seifalian planea trasplantar en unos meses una arteria creada por bioingeniería a una persona.
El desarrollo de partes del cuerpo humano en el laboratorio ha sido impulsado por la escasez de donantes de órganos en medio de una creciente demanda por trasplantes. Además, a diferencia de los pacientes que reciben trasplantes, quienes obtienen órganos generados en laboratorios no tendrán que tomar medicamentos inmunosupresores por el resto de sus vidas. Esto se debe a que los órganos desarrollados mediante biotecnología son generados con las propias células del paciente.
Hasta finales de 1980, pocos científicos creían que sería posible fabricar órganos humanos porque era difícil desarrollar células humanas en el laboratorio. La tarea se volvió más fácil cuando los científicos detectaron los químicos que el mismo cuerpo usa para promover el crecimiento celular. Ahora, el trabajo más complejo está en marcha en el laboratorio de Seifalian, de origen iraní, en el hospital Royal Free en Londres.
En 2011, Seifalian, ahora de 56 años, hizo una tráquea con células de un paciente que fue empleada para sustituir una cancerosa y salvándole la vida. Seifalian y 30 científicos ahora buscan fabricar una laringe, oídos, narices, uretras y conductos biliares.
La mayoría de los órganos obtiene su forma de andamios internos de colágeno y otras proteínas. Los científicos batallaron por años para encontrar un material sustituto que fuera igual de fuerte y flexible y que no fuera rechazado por el cuerpo.
Finalmente, se enfocaron en materiales innovadores generados a partir de fibras de plantas, resinas y otras sustancias. El material que Seifalian usa, llamado nanocompuesto, es resistente a bacterias contagiosas y tiene poros para aceptar células.
"El material tiene que ser aceptado por el cuerpo, pero también tiene que ser fácil de manipular en diferentes figuras y tamaños", indicó Seifalian.
La nariz del laboratorio del científico fue basada en la de un británico de 53 años. Con la ayuda de radiografías y un molde de vidrio diseñado por un artista, los investigadores fabricaron una réplica de la nariz original.
Luego vaciaron el material en el molde del artista. Añadieron sal y azúcar. Eso creó hoyos en el material, lo que dio la sensación esponjosa y porosa, justo como el verdadero órgano.
La clave de los órganos de laboratorio son las células madre, halladas en la medula ósea, la grasa y otras partes. Las células madre pueden ser transformadas en otros tejidos del cuerpo, convirtiéndolas así en las piezas fundamentales de cualquier órgano. En el caso de la nariz, sin embargo, le faltaba un componente esencial: piel.
Esto presentó un obstáculo. Nadie ha creado piel humana de la nada. Seifalian eligió implantar la nariz artificial en el antebrazo del paciente con la esperanza de que el tejido en esa zona automáticamente cubra la nariz.
Si el injerto funciona, los científicos sacarán la nariz del brazo y la pondrán en la cara del paciente.
Como paso final, los cirujanos conectarán vasos sanguíneos de la cara a la ubicación de la nueva nariz para proporcionar un flujo constante de alimentación para las células en desarrollo. El investigador dijo que la nueva nariz podría restaurar parte del olfato del paciente pero que el beneficio principal es cosmético.
Regenerar una nariz sería un logro impresionante; crear un órgano complejo como el corazón sería histórico. Un equipo dirigido por el español Avilés intenta ser el primero en lograrlo.
Desarrollar un corazón es mucho más difícil que una tráquea, porque el corazón es muy grande y tiene varios tipos de células, incluyendo las que palpitan, las que forman vasos sanguíneos y las que ayudan a trasmitir señales eléctricas. Por mucho tiempo, los científicos no sabían cómo hacer que todas las células crecieran en el lugar y el orden correcto.
El problema fue solucionado por la científica estadounidense Doris Taylor, quien colabora con Avilés, y el uso de células madre. Cuando se colocaron las células madre humanas en un andamio de corazón en 2010, éstas parecían saber a dónde ir.
El corazón humano crece en el vientre dónde las células reciben la combinación correcta de oxígeno, nutrientes y químicos para convertirse en un órgano productivo. Para duplicar ese proceso en un laboratorio, los científicos usan un dispositivo llamado biorreactor, que tiene varios tubos que transmiten material al corazón y rechazan los desechos. El biorreactor está siendo diseñado por Harvard Bioscience Inc., HBIO -0.53% y la maquina estará lista para experimentos en abril, informó Avilés.
El médico español dijo que espera tener una versión de corazón hecho en laboratorio en cinco o seis años, pero los obstáculos regulatorios y de seguridad para realizar un trasplante de este órgano en un paciente serán grandes. Lo más realista es que "en unos 10 años" su laboratorio esté haciendo trasplantes de partes del corazón.
Él y su equipo ya han generado válvulas y parches que podrían usarse en el futuro para reparar tejidos dañados por un infarto.
http://online.wsj.com/article/SB10001424127887323296504578394590977948674.html
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