Hígados humanos en miniatura trasplantados con éxito a ratas

A partir de células recuperadas de la piel de una persona, un equipo de investigadores de la Universidad de Pittsburgh logró cultivar hígados humanos en miniatura que posteriormente se trasplantaron a ratas vivas. Este hígado permaneció funcional durante cuatro días, produciendo notablemente bilis y urea. Para lograr esto, el equipo primero tuvo que encontrar el material biológico necesario para cultivar estos órganos. Y para tal empresa, sólo existe un candidato válido que sepamos: la célula madre pluripotente, que tiene la particularidad de poder diferenciarse en un grupo de diferentes tipos de células ... siempre que esté expuesta a la señal química adecuada. Para obtenerlo, el equipo utilizó una técnica que revolucionó la medicina en 2006 y ganó un Premio Nobel de Medicina para su autor Shinya Yamanaka.

¿Cómo se cultiva un órgano?

Comenzaron con células de piel humana, ya diferenciadas, llamadas fibroblastos. Como la gran mayoría de células, han pasado por un proceso de diferenciación durante el cual han adquirido su particularidad y, en términos absolutos, les sería imposible revertir el proceso. Aquí es donde la técnica de pluripotencia inducida De Yamanaka entra en juego: se trata de reintroducir en la célula un conjunto de genes característicos de las células madre en una célula ya especializada, mediante técnicas de bioingeniería. El objetivo: restaurar su capacidad de diferenciarse en cualquier tipo de célula.

Por lo tanto, los fibroblastos recuperados de la piel humana toman el camino opuesto a su desarrollo normal y se convierten en desdiferenciar : regresan a una etapa temprana cuando aún eran capaces de convertirse en diferentes tipos de células. Luego hablamos de iPSCs, un acrónimo en inglés que significa células madre pluripotentes inducidas Entonces solo queda proporcionar a estas células madre los compuestos que desencadenarán su diferenciación no en una célula de la piel, sino esta vez en una célula del tejido diana. En este caso, son diferentes tejidos del hígado como los hepatocitos o las células biliares. Una vez arreglado el nuevo órgano, solo queda trasplantarlo a una rata genéticamente modificada para inhibir sus reacciones inmunes: fundamental para evitar una reacción de rechazo.

Esta técnica, tan simple y elegante como formidablemente poderosa, se ha convertido desde entonces en un estándar absoluto en todos los laboratorios de biología del desarrollo. Permite crear y experimentar tanto como sea necesario en grupos de células, lo que evita numerosas pruebas in vivo que no son necesariamente más constructivas y, a menudo, éticamente cuestionables.

Un claro interés por la salud pública

Esta rama de la biología del desarrollo se sigue particularmente, porque podría tener consecuencias muy concretas en la forma en que abordamos muchas enfermedades. Hoy en día, el sistema de trasplante de órganos funciona con un sistema de lista de espera completamente saturado, debido a la falta de donantes que no se apresuran a acudir a la puerta. Ser capaz de desarrollar órganos personalizados comenzaría abordando el problema básico de cuántos órganos están disponibles para trasplante.

E incluso si un paciente logra identificar un donante adecuado, el resto del proceso generalmente no es un paseo por el parque. Un trasplante es un proceso traumático para el cuerpo, que naturalmente tenderá a considerar el trasplante como un cuerpo extraño. El resultado puede ser un llamado rechazo, con consecuencias potencialmente dramáticas. Esto requiere tomar un tratamiento anti-rechazo muy fuerte… ¡a menos que el órgano esté formado por células que el cuerpo identificará como pertenecientes a él! Esta es una de las principales ventajas de esta técnica: dado que no se requiere que el sistema inmunológico coexista con células que no reconoce como propias, ¡en teoría no habrá reacción de rechazo!

Por tanto, el interés por avanzar en el desarrollo, cultivo y trasplante de órganos personalizados a partir de nuestras propias células es inmenso. Sin duda, esta tecnología salvaría a miles de personas, especialmente a aquellas que no hubieran tenido la oportunidad de terminar en los primeros lugares de las listas de trasplantes con el sistema actual. Encontrar un órgano no solo será infinitamente más fácil, ya que bastará con cultivarlo a partir de una célula de la piel o de una célula sanguínea, sino que además, los pacientes ya no tendrán que tomar medicamentos agresivos durante toda su vida. Obviamente, cultivar y trasplantar un órgano humano aún no es de actualidad y aún requerirá esfuerzos sustanciales. Pero este tipo de avances confirman la viabilidad del concepto y demuestran que la investigación va por buen camino.