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Órganos a medida, los trasplantes del futuro

El objetivo de la innovación en este campo es conseguir todo tipo de órganos a la carta totalmente compatibles con los receptores para evitar rechazos; es el desafío de la ingeniería de tejidos

27 NOV. 2019
13 minutos
Basak Uygun, de la Universidad de Harvard, que trabaja en órganos artificiales. / INNOVADORES

En 2008 cuando la ciencia empezó a soñar por primera vez con los órganos a medida para trasplantes. Ese año el mundo entero veía cómo la investigadora de la Universidad de Minnesota Doris Taylor, explicándolo en grandes líneas; vaciaba un corazón de rata, volvía a rellenarlo y éste empezaba a latir.

Ésta y otras investigaciones buscan sustituir o rebajar la presión sobre la donación de órganos, ya que la demanda para trasplantes es muy superior a los que hay disponibles. En este sentido, España es el ejemplo a seguir por todos porque es el país con mayor número de donantes por habitante del mundo con 48,3 donantes por millón de habitantes, más del doble de la media de la Unión Europea, que es 22,2.

En España se han realizado a lo largo de la historia más de 120.000 trasplantes de órganos; 75.000 trasplantes de riñón, 28.000 de hígado, 9.000 de corazón, 5.000 de pulmón y 2.000 de páncreas, sin olvidar los más de 500.000 trasplantes de tejidos y células. Las cifras las daba estos días la Organización Nacional de Trasplantes en un encuentro organizado por la Fundación Ramón Areces, el Instituto de Salud Carlos III y la Universidad CEU San Pablo.

En el mundo de los trasplantes de órganos existen tres problemas: la demanda es superior a la oferta, los pacientes deben tomar pastillas de por vida y los órganos trasplantados se deterioran con el tiempo.

Un órgano trasplantado sobrevive como máximo 15 años

Hoy en día, gracias a los fármacos, ya no se produce un rechazo agudo del órgano, pero los enfermos sufren un rechazo crónico, un proceso lento que va deteriorando el órgano con el paso de los años. Una persona que recibe un trasplante durante la infancia o la adolescencia necesitará hasta cinco reemplazos de ese órgano a lo largo de su vida, pero hay gente que muere en las listas de espera.

“Un riñón, por ejemplo, tiene una vida media de 10 años, por lo que un trasplantado necesitará varios a lo largo de su vida. 100 personas mueren al año en España en las listas de espera y eso que nuestro país es un ejemplo de éxito en donaciones. El tratamiento con inmunosupresores, imprescindibles para que el cuerpo no rechace el nuevo órgano, provoca otros problemas al paciente”, detalla para INNOVADORES Jordi Cano, del Instituto de Salud Carlos III de Majadahonda.

Ignacio Gracia es un caso típico de un paciente que tuvo su primer trasplante pronto. Con una malformación congénita, -un riñón había crecido fuera de su sitio-, este paciente se enfrentó a una operación a los 15 años, diálisis a los 21 y a su primer trasplante a los 25. Ese primer órgano le duró 14 años. En 2007 se enfrentó a su segundo trasplante y el riñón sobrevivió 6 años. Ahora, otra vez en diálisis, lleva dos años en la lista de espera para recibir el tercer órgano. Tiene 57 años.  

“Nuestra calidad de vida ha mejorado mucho porque se dan tratamientos y medicación totalmente personalizados, además de que la diálisis ha mejorado mucho. Así, más personas estamos en condiciones de recibir un órgano y, por lo tanto, la lista de espera aumenta”, explica Gracia.

Las tecnologías relacionadas con la conservación de los órganos han tenido que adaptarse a las necesidades de los mismos. Estas mejoras permiten que los órganos estén en mejores condiciones y aumente el número de órganos viables para trasplante. Mientras que un riñón se puede mantener fuera del donante unas 24 horas o incluso más, el hígado y el páncreas soportan 12 y órganos como el corazón y los pulmones sólo pueden mantenerse de forma artificial durante unas 6 horas.

Órganos a medida

Los órganos disponibles para trasplantes son limitados. Por ello, investigadores de todo el mundo trabajan para encontrar una solución permanente que no obligue a que el órgano sea sustituido varias veces. Hace escasas semanas se presentaron los últimos avances hacia la creación de un corazón artificial y estos días la revista científica Nature Medicine presentaba los siguientes pasos hacia la creación de un hígado con ingeniería de tejidos. Aún quedan muchos pasos por dar, pero muchos creen que el futuro de los trasplantes pasa por crear órganos a medida.

Los sustitutos actuales son temporales. Uno de los últimos avances en cardiología es un dispositivo que sustituye transitoriamente las funciones del corazón. Con sólo 120 gramos de peso, Syncaria, creado por una empresa americana con el mismo nombre, ayuda a mejorar la calidad del paciente y posibilita que pueda ser trasplantado más adelante.

El último caso de corazón artificial fue colocado en el Hospital de Betville a un paciente de 30 años que padecía un fallo en los dos ventrículos e hipertensión pulmonar. Los cirujanos retiraron los ventrículos, dejando intactas las aurículas, la aorta y la arteria pulmonar, e implantaron las conexiones para el corazón artificial y el nuevo dispositivo. La intervención permite que el paciente gane tiempo.

La otra estrategia en la que se trabaja es en la creación de bio-órganos a medida de cada paciente. Aunque todavía no se ha probado en humanos, la nueva técnica de ingeniería de tejidos consiste en la descelularización de un órgano. Se usan distintos productos para vaciar el órgano de un donante fallecido y extraerle todas las células hasta dejar sólo el 'andamiaje' de tejidos internos. A continuación, se repuebla esta estructura con células madre del paciente que va a ser trasplantado. Así se consigue un órgano completo y totalmente compatible con el receptor, lo que evita rechazos y exceso de medicación.

En el primer experimento de este tipo se consiguió vaciar el corazón de una rata y se rellenó con células cardiacas de ratas recién nacidas. Aunque no llegó a formarse completamente, cuatro días después el órgano empezó a contraerse y ocho días más tarde ya latía. En humanos, por el momento, sólo se ha obtenido hasta el momento la carcasa. En España el cardiólogo Francisco Fernández-Avilés, del Hospital Gregorio Marañón, intenta crear órganos viables a partir de un corazón humano o de un corazón inerte de cerdo usando células del propio paciente.

Una de las últimas investigaciones en este sentido ha conseguido grandes avances para hígados bio-artificiales. La técnica ya se ha probado en ratas, y en laboratorio se han conseguido buenos resultados con células humanas. Este trabajo lo desarrolla la investigadora Basak Uygun en la Universidad de Harvard.

En conversación con INNOVADORES, la investigadora ha avanzado los beneficios de su estudio: “Nuestra investigación podría generar una fuente ilimitada de órganos, además de que éstos estarían hechos a medida de cada paciente, con sus propias células, evitando el rechazo del órgano porque el cuerpo lo consideraría suyo, lo que supondría una revolución en medicina”.

“Trasplantamos el hígado artificial con éxito en ratas y funcionó durante ocho horas. Después siguió trabajando sin el animal durante 24 horas más. Estos trabajos son muy preliminares, aún queda mucho para que veamos estas técnicas aplicadas en humanos, pero los resultados son esperanzadores”, ha puntualizado Uygun.

Una técnica similar busca crear órganos mediante bio-moldes e impresoras 3D que podrían rellenarse con las células del paciente correspondiente. Otra de las líneas de investigación pasa por mejorar la respuesta inmunológica de los trasplantados. En el Hospital Monte Sinaí de Nueva York se trabaja con nanoinmunoterapia. Los investigadores pretenden desarrollar un tratamiento que facilite la aceptación del órgano trasplantado, de momento las investigaciones se están realizando en un modelo animal.