Cuando se trata de la donación de órganos, el tiempo lo es todo. Tan pronto como un órgano ha sido cuidadosamente extraído del cuerpo de un donante, comienza a deteriorarse. Los cirujanos disponen de apenas unas horas para trasplantarlo a un receptor. Si se deja demasiado tiempo, el órgano se volverá inservible.
En la mayoría de los casos, los órganos se conservarán en hielo durante ese tiempo, a unos 4 °C (39 °F). No deben congelarse —en intentos anteriores, se ha formado hielo, causando todo tipo de daños.
Matthew Powell Palm, de la Universidad de Texas A&M, y sus colegas tienen una solución alte ativa —un dispositivo que permite enfriar órganos a -4 °C (25 °F) sin que se forme hielo.
Ahora, en una nueva investigación realizada con órganos de cerdo, su equipo ha demostrado que los riñones, al menos, pueden ser superenfriados y preservados en el dispositivo durante días. Una vez recalentados, los órganos han sido trasplantados con éxito en animales, y parecen funcionar mejor que los órganos conservados en hielo.
El trabajo representa «un hito trascendental», afirma Kevin Myer, presidente y director ejecutivo de LifeGift, una organización de procura de órganos con sede en Texas, quien no participó en la investigación.
Refrigeración de órganos
Powell Palm espera que este enfoque pueda, en última instancia, ayudar a aliviar la crisis de escasez de órganos. Hoy en día, hay más de 104.000 personas esperando un trasplante de riñón solo en EE. UU. Se estima que 17 personas mueren cada día en EE. UU. mientras esperan un trasplante. Esto se debe en parte a la falta de riñones donados, pero también a que muchos de los disponibles nunca llegan a un receptor. Algunos años, alrededor de uno de cada tres riñones donados termina siendo desechado, a menudo porque acaban demasiado degradados para ser utilizados cuando llegan al receptor. Los riñones se pueden almacenar en hielo durante unas 24 horas o colocarse en dispositivos que buscan imitar las condiciones del cuerpo, también durante un máximo de unas 24 horas. Eso no siempre es tiempo suficiente para encontrar un receptor adecuado y transportar el órgano, dice Myer.
Científicos de todo el mundo han estado trabajando en métodos para almacenar órganos durante más tiempo, enfriándolos a temperaturas aún más bajas. Enfriar un órgano ralentiza su metabolismo; cuanto más baja sea la temperatura, mayor será el efecto y más tiempo podrá almacenarse.
Desde hace tiempo hemos podido criopreservar con éxito óvulos, esperma y embriones, pero es mucho más difícil congelar órganos grandes. Equipos han estado explorando diversas temperaturas y crioprotectores (sustancias químicas que esencialmente funcionan como anticongelantes), pero hasta ahora nadie ha logrado congelar órganos humanos para trasplante.
Como termodinámico, Powell Palm exploró otro enfoque. Al mantener un órgano sumergido a presión constante, debería ser posible prevenir la formación de hielo a temperaturas un poco por debajo de 0 °C, sin necesidad de crioprotectores (que podrían tener efectos secundarios y necesitarían ser aprobados antes de ser usados en trasplantes humanos).
Para probar esta teoría, Powell Palm y sus colegas han creado un dispositivo que hace precisamente eso. El dispositivo en sí es esencialmente una cámara herméticamente sellada con una tapa transparente. En su base hay un dispositivo que monitoriza la temperatura del órgano y comprueba la formación de hielo. Los órganos se sumergen en una solución que ya se utiliza comúnmente para preservarlos para trasplante. «Siempre describo esto como 'low-tech high science'», dice Powell Palm. «Se ha invertido mucho trabajo en comprender la … cinética en juego en este sistema, pero en última instancia … es bastante simple».
Riñones subenfriados
Para probar su dispositivo, Powell Palm y sus colegas extirparon primero riñones individuales de cerdos. Los órganos fueron perfundidos con la misma solución de uso común para eliminar la sangre, tal como se hace con los órganos para trasplante. El equipo mantuvo entonces algunos riñones en hielo durante dos o 24 horas, para simular las condiciones estándar utilizadas en el trasplante humano. También colocaron algunos de los riñones extirpados en su dispositivo durante 24, 48 o 72 horas.
Los riñones almacenados fueron luego trasplantados de nuevo a los cerdos donantes originales. En el mismo procedimiento, se extirpó el segundo riñón de cada cerdo, dejando a cada animal con únicamente el riñón que había sido almacenado y reimplantado.
Una vez trasplantados los riñones superenfriados durante 24 horas, comenzaron inmediatamente a producir orina —una indicación clave de que estaban funcionando. Los miembros del equipo también midieron otros marcadores de la función renal y descubrieron que los órganos parecían funcionar con normalidad aproximadamente 10 días después de haber sido trasplantados.
Esto es más lento que los riñones conservados en hielo durante dos horas, pero mucho más rápido que los riñones conservados en hielo durante 24 horas, afirma Powell Palm.
Los órganos que se mantuvieron subenfriados durante 48 y 72 horas funcionaron de manera similar, afirma. «Incluso a los tres días —el triple del estándar clínico— estamos logrando una recuperación más rápida que lo que ha sido el estándar de oro durante las últimas tres décadas», señala. «Así que estamos realmente muy entusiasmados con esto».
«Es impresionante», afirma Heidi Yeh, cirujana de trasplantes en Mass General Brigham para Niños, quien también investiga tecnologías de preservación de órganos. «A menudo, los riñones que se han almacenado durante 48 horas [en otros estudios] tardan una o dos semanas en volver a funcionar».
Órganos que crecen
Los órganos superenfriados también parecen funcionar bien a largo plazo. A lo largo de un período de 30 días, los cerdos crecieron aproximadamente un 30%, y los riñones crecieron con ellos, casi duplicando su tamaño para compensar tanto el crecimiento de los cerdos como la falta de un segundo riñón. El equipo monitorizó a uno de los cerdos durante 200 días antes de extirpar y analizar su riñón. Incluso en ese momento, el órgano parecía sano, afirma Powell Palm. Él y sus colegas presentaron los hallazgos en el American Transplant Congress en Boston el mes pasado.
A principios de este año, investigadores en Canadá demostraron que también podían enfriar riñones de cerdo a temperaturas bajo cero y trasplantarlos en cerdos. El protocolo del equipo incluía el uso de un crioprotector, y los órganos se almacenaron hasta 48 horas antes de ser trasplantados a los cerdos. Esos órganos sobrevivieron durante una semana.
Al superenfriar órganos durante 72 horas y demostrar que se mantienen en buen estado durante 30 días o más, Powell Palm y sus colegas han sentado un precedente. “Es la primera vez que esto se documenta en la historia”, afirma.
Esas horas adicionales podrían marcar la diferencia, dice Myer, de LifeGift. El avance podría dar a los médicos más tiempo para evaluar los riñones, emparejarlos con los donantes más idóneos y llevar físicamente los órganos a sus receptores designados a tiempo. Podría posibilitar las donaciones inte acionales y ofrecer opciones de transporte más económicas, añade. “Ahora mismo, en el trasplante renal el límite que se asume es de 18 a 24 horas”, afirma. “Si podemos llegar hasta las 72 horas… eso lo cambiaría todo”.
Powell Palm y sus colegas creen que incluso podrían superar las 72 horas. En estudios preliminares, los órganos que se habían conservado hasta 120 horas parecían sanos, aunque esos órganos todavía no han sido trasplantados.
Y dado que el proceso no requiere ningún químico crioprotector, los miembros del equipo esperan una aprobación acelerada de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU., lo que les permitiría probar el dispositivo en trasplantes humanos.
El dispositivo de almacenamiento es sencillo y compacto, por lo que Powell Palm cree que será fácil de transportar. Aún no se ha probado para el transporte aéreo, pero se ha utilizado para trasladar riñones superenfriados por todo Estados Unidos en la parte trasera de un Kia Sorento, dice: «Desde el punto de vista de la estabilidad, consideramos que esto es un listón aún más alto».
Powell Palm y su colega Sebastian Giwa planean fundar una empresa dedicada al desarrollo de la tecnología, junto con otros protocolos que «detienen el tiempo biológico», en los próximos meses, asegura.