Ciencia

Los cerdos, más cerca de convertirse en incubadoras de órganos humanos

Científicos españoles, liderados por Juan Carlos Izpisúa, generan los primeros embriones de cerdo con células humanas, un primer paso hacia la generación de tejidos en granjas

Inyección de células humanas en en el interior de un embrión de cerdo
Inyección de células humanas en en el interior de un embrión de cerdo - CELL

En la mitología clásica, una quimera era un animal fantástico con cabeza de león, vientre de cabra y cola de dragón que vagaba por Asia aterrorizando a poblaciones y engullendo animales. En el siglo XXI, una quimera es un organismo vivo que contiene células de dos especies diferentes, ratas con tejidos de ratón, pollos con partes de codornices, cerdos con partes de cabra... Pero, sobre todo, la creación de quimeras es una revolucionaria línea de investigación que tiene como reto fabricar órganos humanos en el interior de animales para acabar con las listas de espera de trasplante.

En esta carrera científica, un grupo de científicos dirigidos por el biólogo español Juan Carlos Izpisua acaba de demostrar que podría ser un sueño alcanzable. En la revista «Cell», ofrecen la creación de las primeras quimeras humanas en animales de gran tamaño: embriones de cerdo que se han desarrollado con células de personas.

Estos híbridos cerdo-humanos nunca llegaron a nacer. Se implantaron en cerdas que los gestaron hasta las tres semanas en la granja de la Facultad de Veterinaria de la Universidad de Murcia, institución que ha participado junto a la Universidad Católica de Murcia en la investigación. Después se interrumpió la gestación porque en nuestro país el nacimiento de estos animales híbridos hubiera sido ilegal.

En ninguno de ellos creció ningún órgano humano. Esta vez no era el propósito, sino comprobar que las células humanas podían integrarse en otra especie como el cerdo, como así hicieron.

«Nuestro estudio es el primero en mostrar que las células humanas pueden contribuir al desarrollo temprano del cerdo y generar precursores de tejidos. Habrá que esperar un tiempo antes de que podamos crear verdaderos órganos humanos en cerdos y la razón de esto es que antes necesitamos superar varios retos técnicos, científicos, éticos y sociales», explica a ABC, Juan Carlos Izpisua desde el Instituto Salk en California, uno de los centros de élite de la biología mundial.

Una técnica poco eficiente

El experimento funcionó aunque, como reconoce el propio autor, aún hay muchos obstáculos que derribar. Uno de ellos es la baja eficiencia de la técnica, pensando en una posible aplicación futura en Medicina.En la investigación se emplearon 1.466 embriones de cerdo a los que se inyectó un tipo de célula madre humana llamada iPSC obtenida de la piel de donantes. El material humano solo prendió en 17 de esos miles de embriones porcinos. Eso sí, en los que el experimento funcionó, se demostró claramente que un animal híbrido con parte humana puede ser viable. Hasta la interrupción de la gestación los 17 embriones tuvieron un desarrollo normal.

¿Cuánto de humano tienen esos animales de granja? La respuesta no es sencilla reconocen los investigadores. El estudio se centró principalmente en demostrar que unas células humanas pueden sobrevivir y formar parte de un embrión de cerdo. «No se realizaron pruebas extensas para cuantificar el porcentaje de contribución, ya que esta era realmente baja. El porcentaje probablemente sea menos de una célula en cien mil de cerdo.

Los científicos del Instituto Salk y de la Universidad Católica de Murcia también probaron con vacas y material humano, aunque el experimento fue más corto por el coste y la complejidad que suponía manejar animales de mayor tamaño. Se inyectaron células humanas en embriones de vaca, aunque no se llegaron a implantar para su gestación.

Una vesícula biliar de ratón en ratas

El experimento con el que llegaron más lejos fue al crear quimeras de rata y ratón. Estos dos animales, a simple vista tan similares, están separados en la evolución humana 18 millones de años. A pesar de ello, consiguieron que una rata desarrollara el órgano de un ratón. Para que no quedara ninguna duda, los investigadores se propusieron generar un tejido que la rata no posee: una vesícula biliar. «Las ratas perdieron su vesícula biliar durante su evolución, a diferencia de los ratones que sí conservan este órgano. Sorprendentemente, las células fueron capaces de desbloquear una ruta, inhibida evolutivamente en las células de rata, lo que permitió que estas contribuyeran a la formación de la vesícula biliar. Este hecho pone de manifiesto la importancia del ambiente de acogida en el desarrollo de los órganos», apunta el científico español.

Embrión de rata con una vesícula biliar de ratón
Embrión de rata con una vesícula biliar de ratón- CELL

Desde hace años se sueña con poder fabricar órganos en el laboratorio. Esa es la esperanza de la medicina regenerativa, sin embargo, se ha visto que aún es necesaria la ayuda de la Naturaleza. Es muy difícil crear de la nada páncreas, corazones o hígados en una placa de Petri.

Utilizar animales como incubadoras proporciona el entorno perfecto. El investigador español suele recurrir a un símil: «Pensemos en cuando encargamos una copia de la llave de nuestra casa. El duplicado es perfecto, pero al meterla en la cerradura no funciona. Eso es lo que nos ocurre cuando intentamos reproducir en el laboratorio lo que ocurre en la Naturaleza.

Silenciar genes con edición genómica

Para conseguir que una especie desarrolle e incube el órgano de otra no basta con introducir sus células. Antes es necesario manipular el embrión donde deben injertarse para silenciar los genes encargados de que se desarrolle el páncreas, la vesícula, la córnea... Esto es posible, gracias a las técnicas de edición genómica que están revolucionando la investigación.

En ese punto, se inyectarían células humanas para que siembren en el lugar ausente del órgano o tejido eliminado y lo repueblen. Solo así, en el desarrollo embrionario se podría crear el órgano deseado pero con ADN humano.

Lo primero, un páncreas humano

En Murcia están a punto de dar ese paso. «Utilizaremos técnicas de edición genómica para intentar que los cerdos desarrollen tejidos humanos. Empezaremos con páncreas, córneas y cartílagos humanos», cuenta Llanos Martínez, veterinaria y profesora investigadora de la UCAM. No es casual la elección de estos órganos, aclara esta especialista que firma también el trabajo de Cell. «Basta anular un único gen para anular el desarrollo de un páncreas, con el riñón sería muy complejo porque hay varios genes implicados. Por otro lado, la córnea y el cartílago humano son tejidos avasculares que generarían poco rechazo en caso de implantarse», señala la investigadora.

La ONT como inspiración

El estudio científico se publica en la revista «Cell» y lo hace no solo con datos técnicos del experimento, como es lo habitual. Juan Carlos Izpisua ha incluido un agradecimiento al director de la Organización Nacional de Trasplantes, Rafael Matesanz, al final de su trabajo, algo inusual. «Los editores de Cell se sorprendieron, no es normal, pero para mí el quehacer diario de la ONT y de Rafa ha sido una fuente de inspiración continua para llegar hasta aquí, y es algo de lo que todos los españoles debemos de estar muy orgullosos.

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