Cada año, alrededor de 30,000 pacientes se someten a cirugía de trasplante para recibir un órgano de algún donador. La medicina de trasplante salva vidas, pero no hay suficiente gente dispuesta a donar. Los pacientes no pueden depender de la generosidad de sus compañeros humanos para remplazar un corazón, riñón o pulmones. Según la Red Unida para Compartir Órganos (UNOS, por sus siglas en inglés), un paciente se añade a la lista de espera de trasplantes cada 10 minutos, y 20 personas en la lista nacional mueren cada día.
Por décadas, los científicos han tenido la esperanza de abordar la escasez de órganos de maneras más innovadoras, principalmente mediante modificar las entrañas de otros mamíferos para hacerlas compatibles con los humanos. Los trasplantes exitosos de animal a humano (también conocidos como xenotrasplantes) crearían una dotación sustentable de órganos.
Los cerdos son los contendientes más fuertes para el xenotrasplante porque tienen órganos similares en tamaño y función fisiológica que los hallados en los humanos. Pero los órganos porcinos por sí mismos no son adecuados para trasplantes. Los sistemas inmunológicos humanos casi definitivamente rechazarían los órganos porcinos. Pero un reto todavía mayor es el riesgo de que virus animales infecten a humanos. Los cerdos portan el retrovirus endógeno porcino activo (RVEP), y todavía no está claro si estos virus podrían ser transmisibles o fatales en los humanos. La infección por RVEP sería peligrosa porque los receptores del trasplante de forma rutinaria son sometidos a medicamentos inmunosupresores que dificultan el combatir cualquier bacteria o virus.
Ahora un equipo de investigadores afiliado con la Escuela de Medicina de Harvard parece haber solucionado uno de estos problemas. Estos científicos no solo han hecho más posible una posibilidad controversial —órganos animales en humanos—, sino que lo han hecho usando una tecnología controversial: la edición genética CRISPR-Cas9.
Mediante la edición genética, el equipo eliminó todos los rastros del virus RVEP de la línea celular y llevaron a cabo fertilización in vitro. Hay 25 cepas de RVEP, que es el único retrovirus activo conocido hallado en cerdos. En el estudio, publicado el jueves en la revistaScience, la bióloga Luhan Yang y su equipo implantaron los embriones libres de RVEP en madres sustitutas. Los fetos no volvieron a infectarse con el virus, y los lechones recién nacidos son los primeros animales nacidos sin RVEP. Yang —quien fundó eGenesis hace pocos años para emplear los avances en CRISPR-Cas9 para la escasez mundial de órganos— ahora monitoreará a los animales en buscar de cualesquiera efectos a largo plazo.
“Creo firmemente que la ciencia puede ayudarnos a mejorar la atención médica si buscamos holísticamente una solución”, dice Yang, autora principal del artículo y científica en jefe de eGenesis, la compañía de biotecnología que financia avances en la investigación. “Ya que hay millones de pacientes quienes sufren de fallo orgánico en fase terminal, sus vidas podrían ser potencialmente salvadas, o mejoradas en gran medida, por esta fuente potencial de órganos”.
CRISPR-Cas9, o CRISPR (pronúnciese “crisper”) para acortar, es una técnica biomédica experimental. La tecnología utiliza fragmentos de ciertas bacterias que permiten modificaciones selectivas de segmentos de ADN, como cambiar los “errores ortográficos” de un gen que contribuyen a mutaciones. Como CRISPR fue identificado hace varios años, los científicos lo han usado en el laboratorio para alterar los códigos genéticos de organismos vivos. La nueva tecnología ya encabeza avances que otrora se consideraban material de ciencia ficción. En un estudio publicado la semana pasada enNature, científicos eliminaron una anormalidad genética en un embrión humano.
Yang ha estado determinada en usar la edición genética para resolver el problema de escasez de órganos por varios años. En 2013, ella y su equipo publicaron el primer artículo mostrando que CRISPR podía usarse para alterar certera y efectivamente el sistema inmunológico. En 2015, ella destruyó 62 copias del virus RVEP de una línea celular de cáncer porcino, lo cual ella dice que es un récord mundial entre los investigadores que usan CRISPR. El siguiente paso, dice ella, es modificar todavía más el genoma porcino para demostrar que los órganos pueden ser compatibles con el sistema inmunológico humano.
Resucitar una visión científica
Por décadas, la investigación de xenotrasplantes parecía imposiblemente peligrosa y financieramente riesgosa tanto para las pequeñas compañías biomédicas como para las grandes compañías farmacéuticas. A principios de la década de 2000, Novartis dejó de financiar la investigación de xenotrasplantes. La Administración de Alimentos de EE UU, temiendo un desastre sanitario público, empezó a imponer regulaciones a las instalaciones de investigación, lo cual hizo todavía más difíciles los estudios. Los proyectos eran costosos y demasiado complicados, y los activistas de derechos de los animales frecuentemente atacaban a los científicos. Pero CRISPR está reviviendo el área de investigación una vez más, dice Yang.
Los cerdos transgénicos libres de RVEP podrían proveer una fuente de órganos sólidos así como células islotes, las cuales son células diminutas esparcidas por todo el páncreas y que secretan insulina. Algunos estudios piloto exitosos vieron las trasfusiones de células islotes porcinas como un tratamiento potencial para la diabetes.
Dixon Kaufman, presidente electo de la Sociedad Americana de Cirujanos de Trasplantes y cirujano de trasplantes en la Escuela de Medicina y Salud Pública de la Universidad de Wisconsin, dice que es solo una cuestión de tiempo —probablemente unos cuantos años— para que los estudios de xenotrasplantes estén abiertos a pacientes. “Pienso que es una oportunidad realista, casi palpable”, dice él. “Todo lo que mejore la seguridad, como eliminar este riesgo de la infección por RVEP, hace esto más viable”.
Kaufman piensa que los riñones y los páncreas serán los primeros órganos animales sólidos trasplantados en humanos. Como estos son órganos no vitales, su fallo no lleva necesariamente a la muerte. Los pacientes quienes necesitan un riñón todavía pueden recibir diálisis, y quienes necesitan un páncreas todavía tienen acceso a insulina.
Estos avances son una bendición para cirujanos de trasplantes como Kaufman, quienes regularmente tienen que decirles a sus pacientes que probablemente mueran antes de que esté disponible un órgano donado. Él no piensa que un órgano porcino sea difícil de vender a la mayoría de estos pacientes, quienes de otra manera enfrentarían una muerte segura.
“El campo está inherentemente lleno de riesgos para empezar, y pienso que muchos pacientes ya han procesado eso”, dice él. “Les digo a los pacientes que en el gran diseño no estábamos pensados para intercambiar partes del cuerpo entre nosotros mismos”.
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Publicado en cooperación con Newsweek / Published in cooperation with Newsweek