Sangre artificial a lejos de lo deseado
2010/11/01 Aulestiarte Lete, Izaro - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
Preciado y vital. Esa es la sangre. Nuestro cuerpo es imprescindible para su correcto funcionamiento. Vehículo eficaz de oxígeno, alimentos y residuos. También cumple once funciones: protege el cuerpo de las infecciones y es responsable de la regulación de la temperatura.
Nada más darse cuenta de todo ello, comenzó de alguna manera la carrera por encontrar un sustituto de la sangre. El objetivo es mantener limpia toda la sangre que se desee para las transfusiones.
Donaciones de sangre
Por el momento, el suministro de sangre y sus componentes está en manos de prestadores voluntarios. Gracias a ellos se han salvado sin duda muchas vidas. Sin embargo, el número de donantes disminuye día a día y la demanda aumenta.
Tal y como han señalado los médicos de los servicios de Hematología del Hospital Donostia, Montserrat Lozano y Nerea Caminos, "el estado actual de las donaciones se caracteriza por el continuo crecimiento de la demanda, el descenso de las entregas y el continuo aumento del coste de las medidas exigidas para garantizar la seguridad en las transfusiones --en la medida en que es necesario utilizar tecnologías cada vez más sofisticadas- para potenciales agentes patógenos".
En cuanto a la seguridad, se han avanzado mucho y los médicos están cada vez más controlando los aspectos de compatibilidad entre los distintos grupos sanguíneos, la coagulación y la contaminación bacteriana. Pero siempre hay un peligro de contagio o de reacción después de la transfusión.
Otras desventajas son las transfusiones homólogas (cuando la sangre que se ingiere es donada por otra persona). Por ejemplo, a veces hay dificultades para conseguir la sangre donada, esa sangre se estropea rápidamente y, aunque se consigue gracias a los donantes, la sangre es cara. Teniendo en cuenta el valor de la bolsa de sangre y los análisis que se realizan para asegurar que esa sangre es segura, el precio de una unidad de sangre es superior a 100 euros.
Por ello, Lozano tiene claro que encontrar un sustituto de la sangre sería "de gran interés estratégico". "La sangre artificial sería capaz de responder a las necesidades de transfusiones de emergencia, así como de hacer frente a situaciones en las que se requieren transfusiones especiales, como por ejemplo grupos raros".
El ideal sustitutivo de la sangre debería cumplir ciertas características. Y luego el reto no es lento. Más allá de conseguir la cantidad necesaria para satisfacer la demanda, entre otras cosas, es necesario crear sangre totalmente segura. Y además, se quiere una sangre más económica, más larga y que sirva para todos los receptores. De hecho, el suministro de una sangre universal supondría menos pruebas, agilizando los procesos de emergencia.
Hoy por desgracia no hay sustitutos que cumplan todas estas características, a pesar de que en los últimos 20 años se ha invertido un billón de libras en el sector, siendo una de las principales inversiones la del ejército estadounidense. Sin embargo, todavía no se ha aprobado la sustitución artificial de la sangre para su uso comercial. A pesar de los logros obtenidos, diversos estudios han sugerido que los receptores de los sustitutos de la sangre tienen un mayor riesgo de sufrir un infarto.
Se puede decir que las aspiraciones actuales de los científicos son más sencillas. Dado que la sangre y su funcionamiento no pueden ser imitados en su totalidad, su principal función es el transporte de oxígeno, la búsqueda de alternativas que cumplieran. Además de la función de los glóbulos rojos, por ejemplo, se ha tratado de sustituir la de las plaquetas (mediante residuos de plaquetas liofilizados o partículas adhesivas).
Portadores de oxígeno
Con los portadores de oxígeno se han abierto dos grandes líneas de investigación: los sustitutos basados en el perfluorocarbonos y los derivados de la hemoglobina.
El perfluorocarbonos (PFC) es el nombre genérico de los compuestos formados por átomos de flúor y carbono. Se utiliza en la denominada respiración líquida, debido a la tensión superficial adecuada para mantener la estructura pulmonar y a que el flúor es muy apropiado para transportar oxígeno y dióxido de carbono e intercambiarlo con la sangre. Las jeringas de una máquina envían el perfluorocarbono con oxígeno hasta el último alvéolo pulmonar. Allí se desprende oxígeno en la sangre y se recoge el dióxido de carbono de la sangre, como si se tratara de una respiración normal. A continuación, la máquina extrae la mayor parte del perfluorocarbono y repite el proceso. La propia máquina quita el dióxido de carbono al líquido extraído y lo añade.
Debido a que los pulmones están llenos de líquido, se evitan los problemas de presión de la respiración artificial convencional, los pulmones sufren menos estrés y respiran más fácilmente. Generalmente son sintéticos y no presentan riesgo de infección y pueden ser producidos en grandes cantidades. Producen efectos secundarios (fiebre, toxicidad pulmonar...).
Por otro lado, la búsqueda de hemoglobinas sintéticas (Hb) que puedan transportar más oxígeno se lleva haciendo desde hace tiempo en el laboratorio, pero los resultados no se pueden conseguir.
Hb es el portador natural de oxígeno del cuerpo, principal componente de los glóbulos rojos. Es un pigmento rojo que da color a la sangre.
Pero fuera de los glóbulos rojos, la hemoglobina es un problema: no transporta tan bien el oxígeno, al mezclarse en el flujo sanguíneo se disuelve con cierta facilidad y sus componentes dañan los riñones, incluso el corazón. Por ello, los investigadores buscan estabilizar la hemoglobina para evitar la toxicidad y recurren a la transformación química. Se está trabajando con estrategias como la hemoglobina encapsulada (rodeada de liposomas), la Hb humana recombinada, la obtenida de animales transgénicos, etc.
El producto más exitoso hasta la fecha es el Hemopure (producido por Biopure en EE.UU.), que fue aprobado en 2001, pero sólo en Sudáfrica. La mayoría de los demás están excluidos o en fase experimental. "Se han realizado esfuerzos importantes para conseguir alternativas sintéticas a la hemoglobina, pero todavía no han superado con éxito las sesiones clínicas. Los resultados no son muy esperanzadores", explica Caminos.
Células madre
Como alternativa se ha tenido que recurrir también por otras vías: "mediante células madre hematopoyéticas maduras o células madre embrionarias se pretende obtener células rojas. De momento no tienen madurez técnica suficiente para definirse como alternativa funcional, pero pueden tener un gran camino".
Los estudios para convertir células madre en células de la sangre siguen en marcha hace 10 años. En EEUU, por ejemplo, en la Universidad Wisconsin-Madison se inició un proyecto de este tipo en 2001. Las células madre de los embriones se colocaron junto con la médula ósea y los factores de crecimiento, logrando convertir las células madre en células sanguíneas. En primer lugar, las células madre dieron células hematopoyéticas, precursoras de las células de la sangre y de la médula ósea. Y estas células hematopoyéticas fueron sustituidas por glóbulos rojos, glóbulos blancos y plaquetas.
El DARPA, la agencia del Pentágono para la investigación de proyectos avanzados de defensa, también está en estos momentos en ello. Dice que las células madre de un cordón umbilical son capaces de conseguir 20 unidades de sangre (8-10 litros). Ha enviado ya al FDA (Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU.) las primeras muestras de sangre obtenidas. El proyecto deberá ser aprobado por éste para su avance.
Tampoco ha faltado en estos años la crítica de los oponentes a los estudios con embriones, y habrá que ver en qué quedan en el futuro todos estos ensayos. Por el momento, parece que las expectativas están en ese camino.
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