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jueves, 20 de agosto de 2015

Juan Carlos Izpisúa pretende desarrollar órganos humanos en cerdos Los cerdos que fabricarán en su interior órganos humanos

Los cerdos que fabricarán en su interior órganos humanos

  • El científico español Juan Carlos Izpisúa pretende desarrollar órganos humanos en cerdos

El científico Juan Carlos Izpisúa en Murcia.
Son cerdos comunes, de granja, de los que solemos nutrirnos habitualmente. Pero en los últimos meses decenas de científicos están pendientes de ellos. Porque, si todo sale bien, serán los protagonistas de un procedimiento revolucionario que busca desarrollar órganos humanos en su interior. Desde Murcia, estos animales están poniendo números a una investigación que dirige el español Juan Carlos Izpisúa en California. Primero el páncreas, después los riñones, más tarde el cartílago y la córnea... Son los primeros órganos y tejidos que están intentando eliminar en el cuerpo porcino para posteriormente fabricarlos en su interior con células humanas. No es ciencia ficción, está empezando ahora y España puede ser el país donde esta técnica pionera dé sus primeros frutos, algo para lo que, eso sí, falta todavía tiempo.
Desde hace siglos, el cerdo ha sido objeto de análisis con fines médicos. Ya sobre el año 1150, Cofón el Joven escribió Anatomía Porci, manual utilizado por los alumnos de medicina para estudiar anatomía. Porque el interior porcino y el humano tienen paralelismos. La distribución de la sangre por la arteria coronaria es casi idéntica entre cerdos y hombres, la piel tiene una estructura similar, el desarrollo embrionario durante los primeros meses es muy parecido... La genética entre estos animales y los humanos también tiene muchos puntos en común, tal y como se puso de manifiesto en 2012 con la primera secuenciación del genoma de una especie porcina.
De hecho, son muchas las aplicaciones médicas que se han generado gracias al cerdo. Antes de su desarrollo sintético, la insulina se obtenía del páncreas porcino para el tratamiento de las personas diabéticas, lo mismo ocurría con la heparina (anticoagulante), generada en su mucosa intestinal, o con el surfactante, que del pulmón animal pasaba al cuerpo todavía sin desarrollar de los bebés prematuros para tratar su inmadurez pulmonar. Quizás el uso más conocido es el de las válvulas cardiacas porcinas, que desde hace décadas se vienen utilizando en cardiología como una alternativa más.
A las similitudes anatómicas se une otra ventaja para el uso del cerdo en esta investigación en lugar de otra especie animal con mayor similitud genética como los primates: su ciclo reproductivo. La gestación de la cerda dura 114 días, es decir, tres meses, tres semanas y tres días. Estos aspectos y la parte ética han sido clave para que el grupo liderado por Izpisúa se haya decantado por este animal, tal y como explica en Murcia a EL MUNDO. "Utilizar primates genera problemas, uno de tipo práctico y otro de tipo ético. Un primate tiene una cría y un cerdo tiene 10, 12 o 15 que se pueden estudiar simultáneamente. Y además, es muy importante que esta investigación sirva para ayudar a todas las personas, independientemente de su componente ético. Confío y espero que el cerdo genere muchos menos problemas y muchas menos preguntas morales y éticas que el primate".
Parte del equipo que quiere desarrollar tejidos y órganos en cerdos. A.H.
Los animales que este grupo utiliza para su investigación no tienen nada de especial, su aspecto, olor y tamaño es el que estamos acostumbrados a ver, aunque quizás no tan de cerca. EL MUNDO ha visitado las instalaciones donde se desarrolla la técnica que quiere utilizarlos a modo de incubadora para órganos humanos.
Quien realiza todos este procedimiento en la granja y el laboratorio es el Grupo de Investigación de Reproducción Animal dirigido por Emilio Martínez García, catedrático de Medicina y Cirugía animal de la Universidad de Murcia, junto con investigadores de la Universidad Católica San Antonio de Murcia. "Hasta ahora hemos utilizado 30 cerdas donantes y siete receptoras y el próximo día 25 emplearemos a otras 19", señala este experto.
En una intensa jornada, llena de olores, nervios y precisión estos investigadores extraen, editan e implantan mini embriones porcinos. "Empezamos a primera hora de la mañana con la inseminación de las cerdas a las que se sacrifica unas horas después para extraerles su contenido uterino, que es enviado al laboratorio donde se identifican todos los cigotos y se editan uno a uno", explica Llanos Martínez, veterinaria y profesora investigadora de la UCAM.
Vea el gráfico.
La edición del ADN de los cigotos (embriones de una célula) se basa en el sistema desarrollado por las bioquímicas Charpentier y Doudna, recientemente galardonadas con el Premio Princesa de Asturias 2015 de Investigación Científica. Consiste en la inyección de una enzima (nucleasa) y un ARN específico para el gen o genes que se quieren eliminar. Estas moléculas actúan como si de un imán y unas tijeras se trataran, primero se fijan al gen seleccionado y lo cortan. Luego los extremos del ADN del cigoto se vuelven a unir. Sería un sistema similar al corta y pega de un procesador de texto (vea el GRÁFICO).  
Hasta el momento, los investigadores murcianos han editado 352 cigotos para eliminarles el gen responsable de las células beta del páncreas, las productoras de insulina. Una vez manipulados, los cigotos se cultivaron en el laboratorio durante cinco días hasta que evolucionaron a estadio de blastocisto (un embrión de cinco días). Llegado ese punto, es cuando se utilizarían células humanas que se inyectarían en estos embriones para que siembren el lugar ausente del órgano o tejido eliminado y lo repueblen. Así, durante el desarrollo embrionario se crearía el órgano deseado pero con genoma humano. "En España esto todavía no se ha hecho porque estamos tramitando los permisos, pero en California ya lo hemos realizado en un pequeño número de animales, ratones y cerdos. Pero no es significativo, porque para que tenga relevancia, necesitamos un número alto para probar la eficacia del procedimiento", explica Izpisúa que ha viajado de Salk (California) a Murcia para explicar a este periódico el estado de su investigación.
Hasta que se autorice el uso de células humanas, los blastocistos manipulados genéticamente son trasladados de nuevo a la granja -sin material humano- para ser transferidos a cerdas receptoras. Tras 28 días de gestación, se sacrifican para obtener los fetos que son posteriormente analizados. Hasta ahora, "hemos obtenido un total de 80 fetos, entre 15 y 16 por cerda. El próximo día 25 haremos otro procedimiento similar pero esta vez dirigido al knockout [edición] del riñón. Esperamos tener unos 120 cigotos que serán implantados en cuatro cerdas receptoras. Hasta que ocurra, no sabremos cuántos fetos lograremos", explica Martínez García.  

A la espera de la autorización

De momento, los fetos son enviados y analizados en California, lejos del olor de las pocilgas donde están estos protagonistas, simplemente para ver el grado de eficacia de la edición genómica. Cuando se logren los permisos para el uso de células humanas, habrá que comprobar numerosos detalles todavía por definir. "Lo primero que haremos es analizar los tejidos/órganos en los fetos de cerdo para ver el grado de incorporación de las células humanas. Una vez que consigamos las condiciones apropiadas es cuando nos plantearíamos hasta cuándo dejar crecer los órganos en el cerdo para que su tamaño estuviera acorde al tejido humano. No obstante, creo que más importante que el tamaño es quizás la capacidad de proliferación de las células que componen el tejido/órgano. Esta capacidad es mucho más pronunciada en los primeros estadios de la vida, por lo que a priori consideramos que el momento más apropiado será en esos primeros días tras el nacimiento del cerdo, pero tendremos que esperar y ver en su día qué es más apropiado", aclara Izpisúa, que muestra por igual entusiasmo y cautela.
Porque hay otros aspectos que preocupan a este investigador, como la posible incorporación de tejido porcino en el órgano humano desarrollado. "Todos los órganos están rodeados por vasos sanguíneos que están tapizados por endotelio (una membrana que los recubre). Puede haber una mezcla del endotelio porcino con el órgano humano y eso puede generar problemas". Para evitar esto, se está estudiando bloquear el gen (o genes) responsable de la formación de endotelio. Otra opción sería dar inmunosupresores al futuro receptor humano, al paciente, como se hace ahora con los trasplantes.
Momento de la edición génica de un cigoto de cerdo. Universidad de Murcia
No obstante, hay tejidos como el cartílago que no tienen ese problema, ya que no están vascularizados, por lo que sería un magnífico candidato para la técnica. Además, a diferencia de otros órganos como el riñón, constituido por 29 tipos celulares, su edición genómica es simple porque bloqueando solo tres genes se frena su desarrollo. «Aquellos tejidos/órganos compuestos por muchos tipos celulares serán más difíciles de obtener, ya que tenemos que hacer el knockout [edición] para eliminar todos los tipos celulares del órgano del cerdo y así lograr un órgano formado exclusivamente por células humanas. El conocimiento de todos los genes implicados en la formación de un órgano es todavía escaso y, por ello, en este momento, es más apropiado centrarnos en tejidos/órganos formados por unos pocos tipos celulares que son más fáciles de eliminar en el animal», añade el investigador albaceteño residente ahora en California.
No obstante, Izpisúa está probando su procedimiento con cuatro tejidos y órganos muy diferentes, cartílago, córnea, páncreas y riñón, aunque es el primero en el que tiene puestas más esperanzas y el que puede dar antes la prueba de experimentación necesaria para tener el aval científico en todo el mundo. El traumatólogo Pedro Guillén será el encargado de realizar en la Clínica Cemtro, en Madrid, las pruebas con el cartílago obtenido.
Guillén insiste en recordar el principal motivo de esta investigación: "En el mundo de hoy faltan órganos y tejidos, y la Medicina tiene que tener una respuesta. La Organización Nacional de Trasplantes hace un trabajo excepcional pero es insuficiente porque el hombre cada vez es más longevo. La sociedad espera una respuesta y es la ingeniería tisular, una nueva disciplina, la que puede ayudar. La célula es una gran oportunidad terapéutica". En su campo, cuando este especialista tiene que tratar problemas articulares necesita de una primera cirugía donde toma cartílago sano para hacerlo proliferar en el laboratorio y luego otra más para implantarlo. Si el proyecto sale bien, Guillén podrá, a partir de la piel de un paciente, cultivar sus células en el cerdo y obtener cartílago específico de esta persona que será implantado con sólo una cirugía. "Quiero una ingeniería tisular que me dé un tejido que me falta y creo que lo va a conseguir. No lo dudes".

Equipo multidisciplinar

Pero al igual que el cartílago no es el único tejido a crear, Guillén no está solo, sino que forma parte de un equipo multidisciplinar: Josep Maria Campistol, nefrólogo y director médico del Hospital Clínic de Barcelona, evaluará el tejido pancreático y renal que se logre. Jerónimo Lajara, oftalmólogo, busca utilizar tejido ocular para reparar problemas del ojo humano. La última en incorporarse ha sido Encarna Guillén, jefa de sección de Genética Médica del hospital Virgen de la Arrixaca de Murcia y directora de la cátedra de Genética y Enfermedades Raras de la UCAM, que investigará sobre el origen de patologías poco frecuentes, como las displasias óseas, y la búsqueda de terapias.  
Lajara, además, está detrás de la coordinación de todos los equipos de este gran proyecto. "Tenemos que hacer un esfuerzo importante para que no se escape ningún detalle". Esa es su aportación inicial, su papel más tarde estará en la incorporación del procedimiento en tejidos oculares humanos criados en el cerdo. "No vamos a tener cerdos con ojos humanos. Tendrán sus ojos, con su forma y tamaño, pero con carga genética humana. Veremos qué tejidos podremos aprovechar y en qué circunstancias. Creemos que puede ser la córnea y quizás la esclerótica".   
Detrás de todo este proyecto, además de la colaboración de estos grupos clínicos está el convencimiento y la financiación del presidente de la UCAM. "El fomento de la investigación científica es uno de los pilares de la UCAM. Somos una universidad católica y antes de potenciar este proyecto hemos hecho las consultas previas a la Santa Sede y al máximo responsable de la Iglesia en el ámbito ético en España, que es el obispo de Bilbao, y contamos con todos los parabienes. Nuestra conciencia está bien tranquila. Lo importante es que se está trabajando en un ámbito con un futuro extraordinario. Tengo una gran esperanza en este proyecto. El conocimiento y la investigación son fundamentales. Lo que nos guía es esto y el amor desinteresado".
Son rostros llenos de ilusión y complicidad, además de años de experiencia lo que está detrás de este grupo. Sin embargo, el director del proyecto insiste: "Todavía estamos un poco lejos de que esto pueda llegar a ayudar a una persona que tenga una enfermedad, pero no por ello vamos a desfallecer y vamos a poner toda nuestra energía para tratar de llevar esos resultados más pronto que tarde a la clínica", sostiene Izpisúa.

 http://www.elmundo.es/salud/2015/06/22/5586d95bca4741a75d8b4577.html

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