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Hanna Barczyk

Biomedicina

Riesgos y beneficios de mantener con vida un cerebro fuera del cuerpo

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Hasta 200 cerebros de cerdos muertos volvieron a la 'vida' en la Universidad de Yale. Aunque ninguno demostró una actividad cerebral importante, la técnica plantea serias cuestiones éticas pero también muchas oportunidades de investigación. ¿Qué pasaría si se hiciera con un cerebro humano?

  • por Antonio Regalado | traducido por Mariana Díaz
  • 22 Mayo, 2018

Nuestra forma de entender y definir la muerte podría estar a punto de cambiar. Mientras algunas investigaciones buscan el secreto de la eterna juventud, y otras (un tanto polémicas) aspiran a conservar nuestro cerebro para siempre, un equipo de investigación ha logrado restablecer la circulación de los cerebros de cerdos decapitados.

Con esta hazaña, los investigadores de la Universidad de Yale (EE. UU.) han conseguido mantener con vida durante 36 horas estos órganos reanimados, lo que ofrece una nueva forma de estudiar cerebros muy bien conservados y con un gran nivel de detalle. Pero este hito también abre la puerta a una nueva y extraña posibilidad de alargar la vida más allá de la muerte que podría mantener cerebros humanos en un soporte vital ajeno al cuerpo.

El trabajo fue presentado un encuentro en los Institutos Nacionales de Salud (NIH, por sus siglas en inglés), de Estados Unidos, centrado en investigar las cuestiones éticas que surgen a medida que los neurocientíficos rozan los límites de la ciencia del cerebro.

Durante el evento, el neurocientífico que dirigió el trabajo con los cerdos, Nenad Sestan, reveló que su equipo experimentó con entre 100 y 200 cerebros de animales obtenidos de un matadero. Los investigadores pudieron restaurar la circulación de estos órganos mediante un sistema de bombas, calentadores y bolsas de sangre artificial calentadas para alcanzar la temperatura corporal.

Los cerdos se utilizan comúnmente como modelos para la investigación de trasplantes. Un nuevo proyecto busca mantener sus cerebros después de la muerte.

Foto: Los cerdos se utilizan comúnmente como modelos para la investigación de trasplantes. Un nuevo proyecto busca mantener sus cerebros después de la muerte. Crédito: Carsten Koall | Getty.

Aunque no hubo ninguna señal de que los cerebros de los cerdos sin cuerpo recobraran la conciencia, Sestan afirma que el trabajo dio lugar a un resultado "alucinante" e "inesperado". El equipo descubrió que miles de millones de células cerebrales individuales demostraron un estado saludable y la capacidad de funcionar normalmente.

Un mes después de la presentación del trabajo intentamos hablar por teléfono con Sestan, pero el responsable se negó a dar detalles. Explicó que ha enviado los resultados del trabajo para que se publiquen en una revista científica, por lo que prefiere que sus comentarios no se hagan públicos, de momento.

Pero hay muchos los científicos y bioéticos que no han dejado de hablar del tema desde que el equipo presentó el trabajo, el cual implica un avance en la restauración de la microcirculación (el flujo de oxígeno que viaja hacia los vasos sanguíneos pequeños, incluidos los del cerebro). Uno de ellos es el director de investigación psiquiátrica del Instituto Broad en Cambridge, Massachusetts (EE. UU.), Steve Hyman, quien estuvo entre las personas a las que se les informó sobre el trabajo. El experto detalla: "Estos cerebros pueden estar dañados, pero si las células están vivas, el órgano está vivo. Se trata de un trabajo situado en el límite de nuestro conocimiento técnico, pero no es muy distinto al de conservar un riñón".

Hyman considera que la similitud con las técnicas para preservar órganos, como los corazones y los pulmones, para trasplantes podría hacer que algunos valoren erróneamente la tecnología como una forma de evitar la muerte. De hecho Sestan reconoce: "Podría llegar un momento en el que la gente diga: 'Quiero congelar mi cerebro, conécteme y encuéntreme un cuerpo'". Pero ese sueño no tiene futuro, al menos de momento. Para Hyman, trasplantar un cerebro a un nuevo cuerpo "no es ni remotamente posible".

Un cerebro dentro un frasco

El sistema de Yale, llamado BrainEx, conecta el cerebro a un circuito cerrado de tubos y reservorios por los que circula un fluido de perfusión rojo. Este líquido es capaz de transportar oxígeno al tronco del encéfalo, a la arteria cerebelos y a zonas más profundas del centro del cerebro.

"Creo que mucha gente va a empezar a ir a los mataderos para obtener pistas y resolverlo".

Durante su presentación a los funcionarios del NIH y expertos en ética, Sestan dijo que la técnica probablemente funcionaría en cualquier especie, incluidos los primates: "Es probable que esto no sea exclusivo de los cerdos".

Los investigadores de Yale comenzaron a trabajar en la técnica hace unos cuatro años y ahora intentan conseguir más financiación de los NIH. Su objetivo inicial consistía en construir un atlas completo de conexiones entre las células del cerebro humano, llamado conectoma (ver El primer mapa en 3D de los cables del cerebro revela estructuras nunca vistas). Algunas de estas conexiones probablemente abarcan grandes regiones del cerebro y, por lo tanto, podrían rastrearse con más facilidad en un órgano intacto completo.

Sestan admite que los cirujanos de Yale ya le habían preguntado si la tecnología para preservar el cerebro podría tener usos médicos. El neurocientífico explica que los cerebros humanos sin cuerpo podrían convertirse en conejillos de Indias para probar innovadores tratamientos contra el cáncer y la enfermedad de Alzheimer, que resultan demasiado peligrosos como para probarse en pacientes vivos.

La configuración, llamada en broma "cerebro dentro de un frasco", no tardaría en generar importantes cuestiones éticas y legales si llegara a probarse en un ser humano. Por ejemplo, si el cerebro de una persona fuera reanimado fuera del cuerpo, ¿esa persona estaría despierta en lo que equivaldría a la última cámara de privación sensorial, sin oídos, ojos ni una forma de comunicarse? ¿Ese cerebro conservaría sus recuerdos y su  identidad? ¿Tendría algún tipo de derecho legal?  ¿Podrían los investigadores diseccionar o disponer de tal cerebro éticamente?

La escena del "cerebro en una jarra" de la comedia de 1983 <i> El hombre con dos cerebros </ i>. Aunque forraje para bromas, a medida que avanza la tecnología de preservación del cerebro, los especialistas en ética médica lo toman en serio.

Foto:: Escena del "cerebro dentro de un frasco" de la comedia de 1983, 'Un genio con dos cerebros'. Aunque esta escena sirve como alimento para bromas, a medida que la tecnología de preservación cerebral avanza, los especialistas en ética médica la empiezan a tomala en serio. Crédito: Streamline | 'Un genio con dos cerebros (1983)'.

Normalmente, las leyes de seguridad se aplican a personas, no a los tejidos "muertos", así que no está claro si los gobiernos tendrían opción a opinar si los científicos quisieran llevar a cabo un procedimiento de ese tipo.

De forma anónima, un asesor de los NIH afirma: "Surgirán muchas preguntas extrañas, incluso aunque no haya ningún cerebro dentro de una caja. Creo que mucha gente va a empezar a ir a los mataderos para obtener pistas y resolverlas". Por su parte, a Sestan le preocupa la percepción que tanto el público como sus colegas puedan tener sobre su técnica. El experto afirma: "La gente está fascinada. Debemos tener cuidado con esa fascinación".

Estado comatoso

Se sabe que un cerebro en estado de coma puede mantenerse vivo durante décadas, como mínimo. Ese es el caso de las personas con muerte cerebral cuyas familias eligen mantenerlas conectadas a una máquina de ventilación.

Las técnicas para mantener vivo un cerebro que está completamente separado de su cuerpo no se han investigado tanto. Pero ya ha habido intentos previos, incluido un informe de 1993 en el que se usaron a roedores. Sin embargo, el equipo de Sestan es el primero en lograr mantener un cerebro con vida fuera del cuerpo de un mamífero grande, sin usar temperaturas frías y con resultados prometedores.

Al principio, los investigadores no tenían claro si un cerebro ex vivo con la circulación restaurada podría recupera la conciencia. Para responder a esta pregunta, buscaron signos de actividad compleja en los cerebros sus cerdos con una especie de electroencefalografía (EEG), que coloca electrodos en la superficie del cerebro. Estos pueden captar las ondas eléctricas asociadas a una gran actividad cerebral, la cual está vinculada a pensamientos y sensaciones.

Al principio, Sestan cuenta que creían haber encontrado tales señales, lo que provocó muchos nervios y emociones en su laboratorio. Pero luego concluyeron que esas señales procedían de la propia maquinaria del laboratorio que estaba cerca de los órganos. Sestan afirma que la onda cerebral que produjeron sus cerebros era plana, lo que equivale a estar en estado comatoso. No obstante, afirma que el tejido en sí  mismo "se ve sorprendentemente grande" y, una vez que se diseca, las células producen patrones de apariencia normal.

La ausencia de una  mayor actividad eléctrica podría ser irreversible si esta ha sido provocada por daños y muerte celular. Los cerebros de los cerdos se conectaron al dispositivo BrainEx aproximadamente cuatro horas después de que los animales fueran decapitados.

Pero esta falta de actividad también podría deberse a los productos químicos que el equipo de Yale añadió para reemplazar la sangre y evitar la hinchazón, algo que también reduce gravemente la actividad de las neuronas. Durante su charla en los NIH, Sestan afirmó: "Tienen que entender que tenemos muchos bloqueadores de canales en nuestra solución y es probable que esta sea la explicación de por qué no obtenemos [ninguna] señal".

El responsable también explicó que debería ser posible mantener vivos los cerebros de forma indefinida, y que tal vez la conciencia se podría restaurar. Aunque admitió que su equipo decidió no intentarlo porque "ese es un territorio desconocido". Después añadió: "Estoy seguro de que ese cerebro animal no tiene conocimiento de nada", aunque expresó su preocupación sobre cómo la técnica podría ser utilizada en el futuro: "En un caso hipotético, alguien podría adaptar la tecnología, mejorarla y restaurar la actividad cerebral de una persona. Eso equivaldría a restaurar a un ser humano, y si esa persona volviera a tener memoria, me volvería completamente loco".

Experimentos cerebrales

La conciencia no es necesaria para el tipo de experimentos sobre conexiones cerebrales que los científicos esperan llevar a cabo con cerebros vivos desconectados del cuerpo. "La actividad cerebral del EEG es plana, pero muchas otras cosas siguen funcionando", dice la neurocientífica de la Universidad de California, San Diego (EE. UU.) Anna Devor, que está familiarizada con el proyecto de Yale.

Devor cree que la capacidad de trabajar con cerebros vivos e intactos sería "muy buena" para los científicos especializados en construir un atlas cerebral.  La experta añade: "Toda la cuestión de la muerte es una zona gris. Pero tenemos que recordar que el cerebro aislado no como el resto de órganos, y debemos tratarlo con el mismo nivel de respeto que le damos a un animal".

El 25 de abril, 17 neurocientíficos y bioéticos, entre ellos Sestan, publicaron un editorial en la revista Nature en el que argumentaban que los experimentos con tejido cerebral humano podrían requerir protecciones y reglas especiales.

Identificaron tres categorías de "sustitutos cerebrales" sobre los que hay que preocuparse. Estos sustitutos incluyen los organoides cerebrales (pedazos de tejido nervioso del tamaño de un grano de arroz), las quimeras o híbridos de humano-animal (ratones con tejido cerebral humano agregado) y el tejido cerebral humano ex vivo (como trozos de cerebro extraídos durante la cirugía).

También sugirieron varias medidas de seguridad ética, como drogar a los animales que poseen células cerebrales humanas para que permanezcan en un "estado cerebral parecido al coma". Hyman, quien también firmó la carta, dice que lo hizo a regañadientes, porque cree que la mayoría de los escenarios son exagerados o improbables. Es casi imposible que un diminuto cerebro organoide sienta o piense algo, argumenta Hyman.

El único tipo de investigación que cree que podría necesitar una acción rápida para establecer las reglas del juego, es la técnica de preservación del cerebro del propio Sestan (que el editorial de Nature no abordó). Hyman concluye: "Si la gente quiere mantener cerebros humanos vivos post mortem, ese es un problema más apremiante y realista. Dado que ha sido posible con un cerebro de cerdo, debería haber directrices para el tejido humano".

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