Polo camiño, células nai

En novembro de 2011, un paciente estadounidense de 30 anos, Christopher Lyle é trasplantado una traquea artificial. Lyle tiña cancro de traquea moi avanzado e non era posible operarlle. A súa única opción de curación era un transplante de traquea que foi facilitado por un equipo do Instituto Sueco de Karolinska. "É una segunda oportunidade paira min", dixo.

Paira el, foi una oportunidade paira seguir vivindo e paira os científicos, probar una nova metodoloxía, xa que o transplante a Lyle non foi de calquera xeito.

Fixéronlle a traquea "desde cero", é dicir, sen ter que recoller a dun doante. No seu lugar fabricouse una estrutura sintética. Lyle mediu as dimensións exactas da traquea e comezou a súa fabricación. Na Universidade de Londres fabricouse a estrutura básica da traquea, un soporte baleiro, modelando a forma adecuada con nanofibras do polímero PET. E durante a construción desta estrutura básica, a empresa estadounidense Harvard Bioscience preparou un biorreactor, un envase especial paira formar a traquea.

A estrutura sintética da traquea foi introducida no biorreactor, xunto coas células nai tomadas da medula ósea de Lyle, e foi movida constantemente durante dous días, como se lle dan as voltas paira queimar o pito. "Necesitamos case 36 horas para que as células cubran toda a estrutura", explica o cirurxián do Instituto Karolinska, que realizou o transplante a Paolo Macchiarin. E durante este tempo as células nai funcionaron como esperaban os médicos. Encostáronse á estrutura, comezaron a formar novas células e formáronse as paredes da traquea ao redor da estrutura básica. No prazo de dous días, os médicos tiñan a traquea completa. Entón foi trasplantado ao paciente.

Éxito a curto prazo

Paolo Macchiarini. Cirurxián especialista en transplantes traqueales. Actualmente atópase no Instituto Karolinska e converteuse nunha celebridade ao aplicar con éxito dúas veces a investigación de células nai aos transplantes. Ed. © Hospital Universitario Karolinska

Os medios de comunicación encomiaron esta metodoloxía. En realidade é o segundo transplante deste tipo. O primeiro fíxoo o propio Macchiarini, pero partindo doutro punto de partida: a estrutura básica da traquea formouse a partir da traquea dun doante morto, ao que se lle retiraron a maioría das células até deixar un soporte baleiro. O resto do proceso foi o mesmo en ambos os transplantes e o resultado foi satisfactorio en ambos.

Con todo, o equipo de Macchiarini aínda non ten perspectiva de anos paira valorar adecuadamente estes dous transplantes de traquea. Paira poder falar de éxito hai que esperar un tempo paira ver si os novos órganos dan problemas ou non. O estado da traquea debe observarse polo menos ao cinco anos, e debe comprobarse si as células trasplantadas da traquea foron substituídas por outras producidas polo corpo. O éxito dun transplante ten moito que ver coa súa duración. Con todo, de momento, o equipo de Macchiarini é optimista, e os seus beneficios e vantaxes metodológicas son moi notables.

Paira completar as paredes do novo órgano traballouse con células nai do propio paciente, o que soluciona moitos problemas médicos nos transplantes traqueales habituais. O primeiro é evitar o rexeitamento do órgano, una das principais causas das terapias con células nai. Neste caso, o corpo non considera estraño as células do novo órgano e a persoa que recibe o transplante non debe tomar medicamentos contra o rexeitamento. Ademais, o método resolve o problema das infeccións. Nos transplantes convencionais, paira evitar o rexeitamento, os médicos debilitan o sistema inmune, aumentando o risco de infección. De feito, moitos transplantes de traquea fallan por contaminación bacteriana ou viral. "A traquea está en contacto directo coa parte externa do corpo", explica Macchiarin. "Cada vez que respiramos, o aire --limpo ou sucio - pasa pola traquea. E en transplantes con tubos sintéticos recubertos de células nai, no futuro non hai infeccións".

Outra das principais vantaxes é o tempo. Si a metodoloxía de Macchiarini parte dun soporte sintético, non é necesaria a presenza dun doante, o que repercute directamente nos prazos de transplante. No transplante de Lyle, "sumando todos os tempos, levamos dúas semanas desde o principio ata que puidemos trasplantar", explica Macchiarin. "Polo método habitual, debemos esperar a un doante e non é posible predicir cando aparecerá devandito doante. Con este método, con todo, podemos realizar un transplante rápido a un paciente cun tumor".

E conseguírono, pero Macchiarini ten claro que estes transplantes seguen sendo de investigación. "Até agora só probamos que esta metodoloxía funciona en dous pacientes, non podemos quedarnos aí". Ao mesmo tempo, quere destacar a practicidad do traballo. "Eu non son un investigador, senón un clínico que realiza investigación, e ademais a investigación que fago utilizarana directamente os pacientes. Eticamente estamos obrigados a facer as cousas da forma máis sinxela posible para que sexa posible en todo o mundo".

As células nai da pel son hoxe en día una fonte habitual de células nai adultas. Ed. © iStockphoto.com/Dra. Schwartz

Desde o punto de vista económico, polo momento, son transplantes moi custosos, Lyle tivo que pagar aproximadamente 350.000 euros por todo o proceso. Pero os transplantes realizados non son máis que o inicio da vía.

Trasplantar ou rexenerar

Onde leva esta terapia? Até que punto espérase una revolución? Desde o punto de vista médico, o proceso non está completamente redondeado. "Aínda xorden problemas", di Macchiarin, "pero se seguimos investigando, creo que o imos a converter nunha técnica estándar".

O cambio que poden supor os resultados da investigación pode ser moi variado. Non será obrigatorio a creación de órganos bioartificiales a medida. Macchiarin ve outro futuro: "En lugar de crecer in vitro de células nai, por que non convertemos o propio corpo humano nun biorreactor? Por exemplo, si nunha operación hai problemas de rexeneración, podemos engadir células nai e engadir factores de crecemento paira acelerar a rexeneración". Esta idea tamén é aplicable ao ámbito dos transplantes. Por iso, á pregunta de si as células nai van supor una revolución, Macchiarin responde: "Eu creo que non van revolucionar a técnica dos transplantes. Como trataremos una función afectada? Mediante un transplante? Non. Pola contra, pódense utilizar células nai do propio paciente paira recuperar esta función. Iso é factible, e iso si, será un cambio radical no campo do medicamento".

O medicamento regenerativa de órganos ou tecidos xera una gran esperanza paira o futuro. Pero algúns expertos creen que este medicamento nunca será sustitutiva dos transplantes. Un deles é Rafael Matesanz, presidente da Organización Nacional de Transplantes de España.

"A liña de células nai denomínase medicamento regenerativa e, como o seu nome indica, o seu fin último é a rexeneración de tecidos ou órganos afectados. Téntano con células do corazón, pero --explica Matesanz- sen grandes éxitos. Ás persoas que sufriron un infarto, por exemplo, inxéctanselles células nai da medula ósea no miocardio paira rexenerar o tecido, xa que aínda que o propio infarto ten tratamento, as lesións que deixa non". Este tratamento pode ser a rexeneración do tecido. "Ten una gran potencialidade", comenta Matesanz, pero tamén grandes limitacións. "Isto só será posible nos tecidos. Realízase paira tratar queimaduras graves, utilizando células nai da pel, queratinocitos. Pero una cousa é a rexeneración dun anaco de pel e outra a rexeneración de todo un órgano, como o fígado ou o corazón".

Con células nai trabállase a tres niveles. O primeiro é o que fan actualmente, é dicir, a introdución da terapia celular en determinados procesos. A un tecido danado engádenselle células nai coa esperanza de rexeneralo. É una técnica moi limitada, só funciona nuns poucos casos. Por exemplo, utilízase no transplante de limbo corneal e outras terapias pequenas, pero polo momento non ten grandes garantías.

O segundo nivel é a reconstrución do epitelio a órganos baleiros mediante células nai. Os transplantes de Macchiarin son un exemplo diso. "O que fixeron é una idea moi boa, pero só é un principio", di Matesanz. "Non vou dicir que iso sexa sinxelo, pero hoxe en día pódese facer con tecnoloxía".

E o terceiro nivel é a formación de órganos sólidos completos e funcionais. Son órganos bioartificiales e xa se realizaron algúns ensaios, pero non son utilizables paira transplantes. Por iso, aínda non é factible e os expertos afirman que tardarán anos en obter resultados. Comezaron a investigar co corazón e os investigadores tamén o están facendo con outros órganos: o fígado, os pulmóns, etc. Esta investigación está a realizarse polo momento cos ratos. A base teórica é similar á técnica de Macchiarini, xa que se necesita un soporte de órgano dun doante e células nai do paciente. Pero a principal dificultade radica na necesidade de crear todo un órgano sólido.

Órganos a medida: obxectivo afastado

Rafael Matesanz. Presidente da Organización Nacional de Transplantes de España. Foi el quen puxo en marcha o modelo español, un exitoso modelo organizativo paira a xestión de transplantes. En 2010 recibiu o Premio Príncipe de Asturias polo seu labor neste campo. © ONT

Paira iso inaugurouse un laboratorio no Hospital Gregorio Marañón, dirixido polo doutor Francisco Fernández-Avilés. En España son pioneiros nesta investigación. A mesma idea xurdiu da investigación do Dr. Doris Taylor da Universidade de Minnesota e no Hospital Gregorio Marañón está a realizarse un seguimento deste labor. Rafael Matesanza segue de cerca o seu traballo, con esperanza pero cautela. "É moi complicado. Tardarase en conseguilo, haberá que dar pasos previos e cando se logre facelo en humanos será o momento definitivo. O día en que un corazón deste tipo se trasplanta a un paciente non haberá volta atrás. E eu creo que pasarán uns anos ata que nós vexámolo".

Con todo, Matesanz non cre que as técnicas paira a realización destes órganos bioartificiales poidan acabar cos transplantes que coñecemos hoxe en día, "porque sempre teremos o problema dos transplantes urxentes".

O tempo dirao. Neste momento, o uso de células nai espertou una gran esperanza, pero aínda hai que esperar moito paira ver os resultados. "A xente sempre escoita na televisión e na prensa que as células nai fan milagres. Iso é una bobada, non hai certeza", di Macchiarin. Pero é certo que hai un gran esforzo de investigación ao redor deles.

O Dr. Matesanz tamén é prudente. "Temos que ter as pernas no chan", di: "As células nai teñen una gran potencialidade, pero poden quedar na nada. Pasaron 15 anos desde que empezamos a falar de células nai, e aínda estamos aquí. Precisamente na técnica de fabricación dos órganos artificiais hai que ver canto se adianta e que se consegue, pero non nun único laboratorio: ten que sacalo ben nun lugar, logo noutro, etc. e ao final hai que estendelo a todos os sitios. Esa é o sinal que está a fortalecer una tecnoloxía".

Células nai: abertas todas as vías

"Case ninguén sabe moito de células nai", ri o doutor Rafael Matesanz. "Falamos moito, óuvense moitas cousas, pero só uns poucos saben moito de células nai". Con todo, producíronse avances tanto nas técnicas de uso de células nai como na identificación dos problemas que xeran.

Na actualidade, cando son necesarios nunha terapia, xeralmente, os médicos tómanos da medula ósea ou da pel. Cando se descubriu a capacidade regenerativa das células nai, con todo, propúxose o embrión como una excelente fonte de células nai. As células embrionarias, a medida que se desenvolven, crean todas as células especializadas, e era lóxico pensar que a partir delas pódense crear órganos moi sans. As células nai do embrión, con todo, deron problemas, por unha banda éticos, pero tamén médicos: si inseríanse nun corpo adulto, crecían incontroladamente até formar tumores que producían rexeitamento. "Iso significa que nunca os imos a utilizar? Pois non, o obxectivo de moitas persoas é controlar esas células e frear o crecemento cando queremos", di Matesanz.

Células nai extraídas dun embrión. Ed. © iStockphoto.com/Dra. Schwartz

Polo momento, a solución é o uso de células nai adultas, das que os investigadores están a lograr desespecializar as células extraídas dun tipo de tecido, crear células nai pluripotentes inducidas e crear outras células do tipo desexado. Na actualidade esta liña de investigación ten una gran forza. E non é a única. Algúns investigadores conseguiron transformar un tipo de célula noutro sen pasos intermedios.

Desde o punto de vista da investigación, todas as portas están abertas. En todos os casos, a manipulación de células nai é difícil e máis aínda si quérense formar órganos enteiros a partir destas células e no laboratorio.