Una vez que un órgano es extraído del cuerpo de un donante, el tiempo empieza a correr. Los cirujanos suelen perfundir el órgano con una solución conservante, lo empaquetan y lo ponen en hielo —donde empieza a degradarse de inmediato. El equipo tiene apenas unas horas para trasplantarlo en el cuerpo del receptor.
Existe otra opción, cuya popularidad ha ido en aumento en los últimos años, especialmente para órganos donados que no se encuentran en las mejores condiciones. Algunos hospitales optan por conectarlos a máquinas que los irrigan con nutrientes y eliminan los productos de desecho, habitualmente entre seis y doce horas. Es algo así como volver a estar en un cuerpo.
Esto permite a los médicos evaluar los órganos, y algunos estudios recientes sugieren que el tiempo pasado en estas máquinas de perfusión les ayuda a funcionar mejor una vez trasplantados. Ahora, los científicos han descubierto que los órganos perfundidos parecen rejuvenecer, al menos a nivel molecular.
La investigación, compartida con MIT Technology Review, proporciona pistas moleculares sobre por qué se sabe que los órganos de donantes más jóvenes tienen una mayor tasa de éxito. También podría ayudar a explicar por qué los órganos perfundidos son menos propensos a fallar una vez que se implantan en un receptor.
Los investigadores responsables del estudio esperan encontrar nuevas formas de evaluar la salud de los órganos donados y desarrollar, potencialmente, herramientas adicionales para reparar órganos que de otro modo serían descartados. «Si [podemos] mejorar la utilización de órganos más allá de lo que los sistemas actuales pueden hacer, entonces eso es un éxito, a mi juicio», dice Jesse Poganik, quien estudia el envejecimiento en el Brigham and Women’s Hospital de Boston y es coautor del estudio.
Determinación de la edad de los órganos
Poganik, junto con sus colegas, entre ellos Heidi Yeh y Alban Longchamp, cirujanos de trasplantes en Mass General Brigham, utilizaron “relojes de envejecimiento” para evaluar hígados donados. Se trata de herramientas científicas diseñadas para medir la edad biológica, un resultado que pretende ofrecer más información sobre el estado de salud de un órgano (o persona) que la edad cronológica.
En un experimento inicial, el equipo utilizó un reloj epigenético para observar los patrones de marcas químicas en el ADN de 37 muestras tomadas de 19 hígados donados. Se sabe que estos patrones epigenéticos cambian con la edad. Pero cuando el equipo comparó muestras de hígados conservados en hielo con las de hígados perfundidos, encontró un patrón "sorprendente" en estas últimas.
“Los hígados perfundidos por máquina, a pesar de ser más viejos o de tener otras características desventajosas, tenían una edad biológica inferior a la de hígados [no perfundidos] que cronológicamente eran más jóvenes”, afirma Yeh, quien dirigió el trabajo.
Para investigar más a fondo, Yeh y sus colegas analizaron otras 208 muestras de 103 hígados donados. Esta vez, utilizaron distintos relojes de envejecimiento —técnicas que, en esencia, miden cómo funcionan los genes. Estudiaron muestras obtenidas mediante biopsia de los hígados después de haber permanecido almacenados hasta aproximadamente seis horas, ya sea en almacenamiento en frío o mediante perfusión mecánica.
En la mayoría de los casos, también evaluaron una segunda muestra tomada aproximadamente una hora después de que los hígados hubieran sido trasplantados a un receptor. «Una vez restablecido el suministro de sangre del órgano en el cuerpo, hay otras cosas que hacer», afirma Longchamp. «Luego se procede a una biopsia rápida antes de cerrar».
Según los relojes, desarrollados para medir la edad y el riesgo de muerte, los hígados perfundidos por máquina eran biológicamente más jóvenes, descubrió el equipo. «Bombearlos a 34 grados con oxígeno y nutrientes en realidad invirtió la edad biológica», dice Longchamp. Los resultados se han compartido con colegas en una conferencia del sector, afirma.
“Si se ajusta la edad cronológica… para una comparación justa y directa, la diferencia entre ambos es del orden del 30%”, afirma Poganik. “Es lógico decir que la perfusión impulsa este efecto”.
Las edades biológicas de todos los hígados tendieron a aumentar tan pronto como fueron introducidos en el cuerpo de un receptor, probablemente debido al estrés sufrido por los órganos. Sin embargo, el efecto persistió —los órganos perfundidos se mantuvieron biológicamente más jóvenes.
Nathanael Raschzok, un cirujano de trasplantes en Charité Universitätsmedizin Berlin, Alemania, que no participó en la investigación, califica el trabajo de impresionante. Pero aún no está claro qué podrían significar estos cambios para los receptores de estos órganos, afirma. Los órganos del estudio fueron donados por personas de entre 30, 40 y 50 años. Raschzok quiere saber el efecto de la perfusión en el hígado de una persona de 80 años. «Con cierta frecuencia, utilizamos órganos de donantes de 70, 80 o 85 años», comenta.
Una mejor comprensión de por qué los órganos parecen rejuvenecer biológicamente podría llevar a terapias que logren el mismo efecto con un fármaco que podría utilizarse para tratar un órgano donado por una fracción del precio, añade. Esto es importante porque la perfusión es cara —Raschzok afirma que cuesta alrededor de 10.000 € en Alemania (una cuarta parte del presupuesto de un trasplante)—, mientras que el coste en EE. UU. asciende a entre 80.000 y 100.000 $ por órgano, según Yeh.
Reparación molecular
Yeh y sus colegas no pudieron estudiar la mayoría de los hígados antes de la perfusión. Esto se debe a que los órganos donados generalmente no se consideran bajo la jurisdicción del hospital hasta que han sido colocados en máquinas de perfusión, dice ella. (Los procedimientos de obtención de órganos varían, pero para el equipo de Mass General Brigham, los órganos donados se colocan en dispositivos de perfusión en el hospital del donante. "Existe este período un tanto nebuloso en el que no está claro a quién pertenece el órgano", dice Yeh.)
Aun así, al observar los genes y las vías moleculares que parecen estar alterados en órganos perfundidos, ella y sus colegas pueden obtener algunas pistas. A nivel molecular, el equipo observó cambios en las vías celulares vinculadas a la inflamación y a la estructura de los tejidos, por ejemplo. También observaron mayor actividad en una vía que permite a las células eliminar y reciclar partes celulares dañadas, afirma Yeh.
Poganik espera desarrollar algún tipo de prueba que determine qué órganos, en función de su edad biológica, son aptos para el trasplante. Él y sus colegas también están experimentando con posibles tratamientos farmacológicos que podrían reducir aún más la edad biológica de un órgano.
Mientras tanto, cualquier hígado que no provenga de un "donante perfecto, joven y con muerte cerebral" probablemente podría beneficiarse de la perfusión, afirma Yeh. Estos dispositivos ya están transformando la cirugía de trasplante. Hace solo unos años, comenta, ella y sus colegas evitaban utilizar hígados de personas que habían sufrido una muerte circulatoria (cuando el corazón deja de latir y hay una falta perjudicial de flujo sanguíneo a los órganos) y eran mayores de 40 años. Hoy en día, utilizan hígados de donantes de este tipo mayores de 70 años. "La perfusión ha cambiado por completo el panorama del trasplante en los últimos tres años", afirma.