Estos cerdos en miniatura podrían resolver la falta de órganos para trasplante

Foto: E​Créditos: Laetitia Vancon

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A medio camino entre el centro de Múnich (Alemania) y su aeropuerto inte acional, hay una instalación muy singular. Desde fuera parece la granja pública que fue en el pasado, pero si se mira hacia dentro, aparecen habitaciones llenas de mode os equipos de laboratorio.

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En un edificio más nuevo ubicado en la parte trasera de la granja, la veterinaria Barbara Kessler se quita sus zapatillas y se rocía los pies y las manos con un antiséptico. Luego atraviesa una línea pintada en el suelo del cuarto de baño, dejando atrás todo lo que pueda del mundo exterior: ropa, reloj, pendientes. Se frota el cuerpo y el pelo, que lo lleva rapado para que le resulte más fácil manejar los lavados tan frecuentes.

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Después de la ducha, busca ropa de su talla y se pone unos pantalones negros, una camisa roja y zuecos negros. Fuera del vestuario, se pone una gorra de punto negro para evitar que su cabello, por corto que sea, traspase gérmenes. Después, se dirige al cuarto de las botas, donde se pone unas de goma que le llegan hasta la rodilla, con mucho cuidado. Las botas se lavan a presión después de cada uso.

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Todas estas precauciones sirven para proteger a unos animales que no son precisamente famosos por su higiene: los cerdos. Cuando Kessler abre la puerta de las jaulas del interior, el olor es inconfundible. Al fin y al cabo, son cerdos.

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Cuando Kessler abre una jaula para mostrar a su residente, una joven lechona sale y empieza a explorar. Al igual que otros cerdos aquí, esta tampoco tiene nombre, y sus cuidadores intentan no apegarse demasiado. Hay que convencerla a que se meta detrás de la puerta de metal. Para alguien inexperto, esta cerda actúa y tiene el aspecto de cualquier otro cerdo, salvo que un poco más pequeña.

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Lo que importa de ella es lo que lleva dentro. Cuatro modificaciones genéticas hacen que sus órganos sean más compatibles para un trasplante a un humano. Si todo va según el plan, el corazón que bombea la sangre dentro de un cerdo como este podría algún día latir dentro de una persona.

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Ya se están realizando pruebas en humanos con diferentes tipos de tejidos de cerdos modificados genéticamente. En China, estos animales ya han servido para extraer y trasplantar células de los islotes pancreáticos que producen insulina a las personas con diabetes. Un equipo en Corea del Sur afirma estar listo para intentar trasplantar có eas de cerdo a personas, en cuanto obtenga la aprobación del Gobie o. Y en el Hospital General de Massachusetts (EE. UU.), un equipo anunció en octubre que había usado la piel de cerdo editada genéticamente para cubrir temporalmente las heridas de una persona con quemaduras graves. Afirman que este parche para la piel fue igual de eficaz que la piel humana, mucho más difícil de obtener.

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Pero cuando se trata de órganos vitales, como corazones e hígados, los cirujanos de trasplantes aún deben confiar en las partes humanas. Si se cumple este gran sueño, algún día los cerdos genéticamente modificados como esta cerda se abrirán en canal, y sus corazones, riñones, pulmones e hígado se llevarán rápidamente a los centros de trasplantes para salvar de la muerte a pacientes desesperadamente enfermos.

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La muerte de Baby Fae

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En la actualidad, 7.300 personas mueren cada año solo en EE. UU. por no poder encontrar un donante de órganos, dos tercios de ellos por falta de un riñón. En muchos casos, su única esperanza reside la tragedia de otra persona: un accidente que mate a alguien cuyos órganos puedan ser donados.

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Foto: en las afueras de Múnich, investigadores del Centro para la Innovación de Modelos Médicos de la Universidad Ludwig-Maximilians están criando cerdos genéticamente modificados, con la esperanza de utilizar órganos de sus descendientes para trasplantes humanos.

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Los cirujanos que buscaban otra fuente de órganos empezaron centrándose en los monos, porque son los animales más parecidos a nosotros. En 1984, una niña conocida como Baby Fae recibió un corazón de un babuino, pero murió 20 días después, ya que su sistema inmunológico lo rechazó. La corta vida y la muerte de Baby Fae recibió una gran atención mundial; muchos condenaron la idea de matar a nuestros parientes animales más cercanos para salva os. Un artículo de opinión de un cardiólogo en The Washington Post describió el procedimiento como el "aventurerismo médico". Otro, en The Jou al of Medical Ethics, fue titulado Baby Fae: un negocio bestial.

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En la década de 1990, investigadores y compañías de biotecnología empezaron a recurrir a cerdos para que se convirtieran en donantes. Dado que es uno de los animales que más consumimos (120 millones de ellos al año solo en EE. UU.), utilizar sus órganos parecía para muchos menos complicado moralmente. Científicamente, sus órganos tienen un tamaño más o menos correcto, con una anatomía similar, y los cerdos alcanzan la edad adulta en aproximadamente seis meses, mucho más rápido que los primates. Pero surgió un problema: los cerdos portan virus que podrían pasar a las personas. Además, la ingeniería genética disponible en aquel momento no permitía gran cosa, y los órganos trasplantados no duraban mucho cuando se probaban en monos. Genéticamente hablando, simplemente eran demasiado extraños.

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Cuando se trata de los órganos vitales, como corazones e hígados, los cirujanos de trasplante aún deben confiar en las partes humanas.

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Más de dos décadas después, los avances en la ingeniería genética han revivido la posibilidad de los llamados xenotrasplantes. Ahora, el tema más debatido es cuántas ediciones genéticas sería necesario hacer en cerdos como estos para superar la barrera de las especies. Una compañía estadounidense bien financiada, eGenesis, que lidera el grupo de los que opinan que cuánto más mejor, afirma que ha realizado un número de "dos dígitos" de cambios en los cerdos que cría con una compañía hermana en China.

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Pero los alemanes de Múnich son de la opinión de que menos es más. Sus cerdos tienen tres modificaciones genéticas clave, diseñadas para evitar que los babuinos y los humanos rechacen sus órganos. Suprimir un gen que produce un azúcar llamado galactosiltransferasa evitó que el sistema inmunitario del receptor rechazara de inmediato un órgano de una especie diferente. El segundo cambio añadió un gen que expresa la proteína CD46 humana, que ayuda al sistema inmunitario a atacar a los invasores extraños sin reaccionar de forma exagerada y causar una enfermedad autoinmune; el tercero introdujo un gen para una proteína llamada trombomodulina, que previene coágulos sanguíneos que destruirían el órgano trasplantado.

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Cuantas menos ediciones se realicen, más fáciles serán de controlar y medir, y sus efectos serán más fáciles de documentar, explica el director de esta antigua granja estatal, ahora llamada Centro de Modelos Médicos Innovadores, Eckhard Wolf. Si algo sale mal, como suele suceder en los xenotrasplantes, se vería claramente dónde está el problema. Más ediciones traerían más posibles problemas. El experto afirma: "En algún momento, llegaríamos a una situación en la que no tendríamos ni idea cuál es el efecto de una modificación genética adicional".

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El tamaño del corazón

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En 2018, los corazones de los cerdos del Centro de Múnich fueron trasplantados a 14 babuinos. Dos de los monos sobrevivieron durante seis meses, el período más largo que un animal haya sobrevivido con un corazón de otra especie. En un informe publicado en Nature el diciembre pasado, los investigadores alemanes describieron su logro como "un hito en el camino hacia los xenotrasplantes cardíacos clínicos".

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Foto: La veterinaria Barbara Kessler muestra a los cerditos más jóvenes de sus instalaciones. Créditos: Laetitia Vancon

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De los primeros cinco babuinos que recibieron un corazón de cerdo, cuatro murieron en los primeros dos días, y cuando el quinto murió después de un mes, su corazón estaba enfermo. En el siguiente grupo de babuinos, el colaborador de Wolf, el cirujano retirado de trasplantes de corazón Bruno Reichart, inundó el órgano con nutrientes, hormonas y glóbulos rojos desde que se extrajo del cerdo hasta que estuvo completamente funcional en el animal receptor. Tres babuinos con este enfoque vivieron durante 18, 27 y 40 días.

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Los últimos cinco babuinos fueron sometidos al mismo procedimiento, pero también recibieron un medicamento inmunosupresor. Dos de ellos vivieron durante 182 y 195 días, pero tuvieron que ser sacrificados el año pasado al no presentar buena salud, porque era muy difícil continuar con la terapia contra el rechazo. No es práctico mantener una vía intravenosa en un babuino por más de seis meses. Pero tampoco es fácil convencer a un babuino de que tome un fármaco. Al igual que los niños pequeños, se resisten a beber cualquier cosa que huela a medicamentos.

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Reichart está trabajando en un mejor sistema de entrega que permita a los babuinos seguir recibiendo medicamentos contra el rechazo durante al menos un año, el tiempo que considera necesario para demostrar que el xenotrasplante está listo para probarse en personas.

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Sin embargo, a mitad de su estudio de babuinos, Wolf y Reichart notaron un problema imprevisto: los corazones, sacados de los cerditos jóvenes para asegurarse de que fueran lo suficientemente pequeños para los babuinos, siguieron creciendo como si todavía tuvieran que mantener con vida a un cerdo de casi 300 kilogramos. El corazón trasplantado acabó pesando un 62 % más que un corazón típico de babuino. Como lo describieron en su investigación,  se trató de un "sobrecrecimiento cardíaco masivo". En los babuinos, los nuevos corazones desplazaron a otros órganos esenciales y, en algunos casos, causaron su muerte.

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Foto: Después de bañarse, lavarse el pelo y ponerse ropa estéril, Kessler se asoma a una jaula que alberga a los cerdos de su investigación. Créditos: Laetitia Vancon

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En la instalación de cerdos, Kessler me mostró la solución de Wolf para este problema: dos cerdas hermanas, creadas con una edición genética extra de CRISPR. Los investigadores han desactivado el gen receptor de la hormona del crecimiento (GHR) de los animales, lo que hace que su crecimiento máximo sea la mitad que el de un cerdo típico. Ambas pesan aproximadamente cerca de 80 kilogramos, en comparación con los cerca de 180 kilos que pesa una cerda normal. La hermana embarazada estaba de pie al otro lado del pasillo, sola en una jaula frente a la pared. Las barras de metal le impedían acostarse contra las paredes, una precaución para proteger los cerditos. Aunque fue apareada con un cerdo macho de un tamaño normal, aproximadamente la mitad de su descendencia debería perder su gen GHR.

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¿Cuánto cuesta salvar una vida?

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Crear un cerdo modificado genéticamente y llevarlo al estándar requerido por la Administración de Medicamentos y Alimentos de EE. UU. y otras agencias que regularían los trasplantes de cerdos a humanos en todo el mundo no es nada barato. Para crear clones de sus embriones de cerdo, Kessler y sus colegas adquieren óvulos en un matadero local y les insertan el material genético deseado. Para minimizar los gérmenes, cada nueva generación de cerdos arranca su vida en una placa de laboratorio, nace por cesárea y es separado de su madre nada más nacer. Las generaciones posteriores libres de gérmenes no requieren tantas precauciones y cuestan unas 10 veces menos que criar un cerdo destinado a la alimentación, explica Kessler.

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En esta granja hay alrededor de 120 cerdos adultos y 150 lechones editados genéticamente, pero ninguno cumple los estándares para que sus órganos puedan trasplantarse a una persona. La subvención pública que recibe Wolf no cubre el coste de los filtros para limpiar el aire, ni el de irradiar gránulos especiales de comida vegetariana. Además, llevan años presionando para obtener fondos para construir una cerca que mantenga a los jabalíes (y sus gérmenes) fuera de la propiedad.

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Foto: La investigadora científica Kurome Mayuko se prepara para trabajar con los embriones de cerdo, introduciendo las ediciones genéticas que con suerte harán que sus órganos trasplantados sean mejor aceptados por los humanos. Créditos: Laetitia Vancon

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Reichart destaca que solo necesita fondos para completar una prueba más en la que pueda mantener vivos a los babuinos durante un año completo con el corazón de los cerdos, antes de estar listo para probarlo en personas. Otros grupos también se están acercando a ese punto. En Florida (EE. UU.), el cirujano de trasplantes Joseph Tector, recientemente reubicado en la Universidad de Miami (EE. UU.), afirma que solo necesita un poco tiempo para construir una instalación de cerdos como la de Wolf, pero más estricta. Cuando lo logre, empezará a probar riñones de cerdos en personas. La Universidad de Alabama en Birmingham (EE. UU.) tiene una instalación de cerdos para apoyar los trasplantes clínicos, con expertos que analizan tanto los corazones como los riñones. Su primer ensayo clínico de un xenotrasplante podría ser en bebés nacidos con malformaciones cardíacas congénitas. Un corazón de cerdo podría servir de puente hasta poder recibir un corazón humano, como se esperaba para Baby Fae.

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Reichart subraya que no necesita ser el primero en lograr xenotrasplante exitoso. Pero cree que es probable que esté entre los primeros, ya que está muy cerca. Tras décadas de investigación, los cerdos en el laboratorio de Múnich podrían ser los que logren que los cirujanos rompan la barrera de las especies.

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