La enfermedad hepática es la doceava mayor causa de muerte en los Estados Unidos, mientras que las enfermedades cardíacas y renales poseen un rango aún más alto. Los síntomas provocados por el fallo en el órgano se pueden tratar hasta cierto punto, aunque la única cura es el trasplante, y simplemente no hay suficientes donantes de órganos sanos para todos los que necesitan uno. Durante décadas, los investigadores han estado trabajando en la construcción de reemplazos. Sin embargo, los órganos son sistemas complejos, con una densidad celular y un sistema de vasos sanguíneos difícil de replicar.
La nueva técnica, que fue demostrada por primera vez en corazones hace dos años, se aprovecha de la compleja estructura preexistente de los órganos, y proporciona un uso para los órganos enfermos que, de otro modo, no podrían utilizarse. "Tratamos de resucitar órganos que serían descartados, y hacer cosas para que sean trasplantables", afirma Basak Uygun, autor principal del artículo e investigador en el Centro de Ingeniería en Medicina en el MGH.
Los otros métodos para la regeneración de órganos han variado ampliamente, desde la fabricación de andamios creados en el laboratorio hasta el uso de impresoras de chorro de tinta para crear tejido tridimensional. Sin embargo todos estos métodos tratan de imitar lo que el cuerpo ya ha logrado crear con éxito. La técnica de "descelularización" se aprovecha de ese hecho, eliminando lo que ya no funciona y sustituyéndolo por nuevas células sanas. "Lo que hemos hecho es, básicamente, tomar el atajo", asegura Korkut Uygun, la investigadora en el Centro de Ingeniería en Medicina que dirigió el trabajo.
"Esto está por delante de otros enfoques", afirma Stephen Badylak, especialista en ingeniería de tejidos en el Centro McGowan de Medicina Regenerativa de la Universidad de Pittsburgh. "La belleza de este enfoque es que no intenta sintetizar nada. Trata de aislar el andamio tridimensional de la Madre Naturaleza y sacarle partido. Si esto se logra traducir al ento o clínico—y aún estamos lejos de ello—será un avance tremendo. "
Uygun y sus colegas comenzaron con hígados de rata que habían muerto por falta de oxígeno. Descelularizaron los hígados con un detergente, que mató a las células restantes, después quitaron los residuos. Lo que quedó fue un delicado andamio de proteínas y azúcares, así como otras estructuras extracelulares, incluyendo la arquitectura de los vasos sanguíneos—el aspecto más complejo del hígado, el más difícil de duplicar y el más necesario para la supervivencia de las nuevas células. Los científicos sembraron el andamio con células del hígado aisladas de hígados de ratas sanas, junto a células endoteliales para los vasos sanguíneos, y el resultado logró ser funcional en cultivo durante 10 días.
Los investigadores también trasplantaron en ratas hígados reconstruidos de dos días de edad, conectándolos al sistema vascular de los animales. Después de ocho horas, los hígados seguían incorporando el flujo sanguíneo de los animales y se mantenían funcionales, algo que nunca antes se había logrado con un órgano de ingeniería tan complejo. "Es muy método muy prometedor que va a revolucionar el campo de la ingeniería de tejidos para el hígado", afirma Basak Uygun. Es un órgano particularmente difícil, porque requiere una constante y amplia circulación de sangre. "Así que si esto se ha logrado hacer en el hígado, significa un gran avance."
"Es un trabajo muy bueno y hace que avance el campo, mostrando cada vez más que estas cosas, de hecho, se pueden hacer", señala Anthony Atala, director del Instituto de Medicina Regenerativa del Wake Forest University Baptist Medical Center, que ha usado tanto los métodos de impresión de inyección de tinta como la descelularización. "Los órganos sólidos son increíblemente complejos, puesto que tienen muchas más células por centímetro que cualquier otro tipo de tejido. Y ¿cómo se consigue suministrar sangre a un volumen tan grande de células? Los órganos descelularizados son una buena estrategia para la preservación del tejido vascular".
Existen, sin embargo, unos cuantos grandes obstáculos aún por superar. El primer problema es que el método actual no es capaz de volver a llenar los vasos sanguíneos con la densidad suficiente como para permitir la circulación de sangre durante más de 24 horas. El colágeno expuesto del andamio hace que la sangre se coagule y se obstruya, razón por la que Uygun sólo dejó los hígados trasplantados durante ocho horas.
El segundo obstáculo consistirá en encontrar una fuente constante de células sanas del hígado humano. A plazo más corto, los investigadores creen que pueden confiar en las células de los donantes sanos. (Los hígados sanos se pueden regenerar hasta su tamaño completo en tan sólo unas semanas.) Sin embargo, a largo plazo, la ciencia de las células madre podría haber avanzado lo suficiente como para que las personas donen sus propias células, permitiendo a los científicos diferenciarlas en el laboratorio en células del hígado que no provoquen una reacción del sistema inmune, con lo que podrían usarse como semillas de un andamio .
Korkut Uygun y sus colegas ya están trabajando en una solución al problema de los vasos sanguíneos, y creen que deberían conseguir realizar trasplantes de hígado plenamente funcionales en ratas en un plazo de dos años. "Estamos esperando que sea una realidad clínica en cinco ó 10 años", afirma. "Eso es asumiendo que nada vaya mal."
Es una perspectiva tentadora. "Esto representa una terapia potencial para aquellos pacientes que no tienen la suerte de recibir un transplante, o que no son buenos candidatos para recibir uno", señala Badylak. "Es un enorme paso adelante".