Una tráquea cultivada en laboratorio rota en una incubadora, lista para ser trasplantada en un niño pequeño.
Desde 2008, ocho pacientes han tenido la oportunidad de vivir nuevamente gracias al reemplazo de sus dañadas tráqueas con versiones creadas por el hombre. Esta tecnología altamente experimental está pasando de los laboratorios de investigación a una instalación de fabricación, a medida que una empresa del área de Boston (EEUU) se prepara para fabricar los soportes para el cultivo de órganos sintéticos a gran escala.
Harvard Apparatus Regenerative Technology, o HART, está probando su sistema de tráquea sintética en Rusia, y tiene planes para hacer pruebas similares en la Unión Europea este año. La compañía está trabajando con la Administración Estadounidense del Medicamento para también realizar pruebas en EEUU.
Las tráqueas sintéticas se crean a partir del cultivo de las propias células madre del paciente en un soporte fabricado en laboratorio. En el futuro, esta técnica podría ser adaptada para crear otros órganos, como un reemplazo de esófago, de válvula de corazón, y de riñón.
Si se expande a más partes del cuerpo, la tecnología de órganos sintéticos podría ayudar a satisfacer una grave necesidad médica. Las listas de espera de trasplantes de órganos vitales como el corazón, los pulmones, el hígado y los riñones son preocupantemente largas. Cada día mueren muchos pacientes esperando órganos donados. Sólo en EEUU, 120.000 personas están en lista de espera para un órgano, según estimaciones del Departamento de Salud y Servicios Humanos del país. Y las listas de espera subestiman la verdadera necesidad, asegura el cirujano-científico del Hospital General de Massachusetts (EEUU) Joseph Vacanti, que también es un líder en la investigación de ingeniería de tejidos. "La única manera en que podemos satisfacer esa necesidad real es con la fabricación de órganos vivos", afirma Vacanti, que no está afiliado con HART.
Un soporte de tráquea sintética creado mediante el hilado de delgadísimas fibras de plástico en un tubo.
Investigadores de todo el mundo están encontrando nuevas maneras de crear tejidos para trasplantes. "Durante 25 años, el campo ha pasado de la ficción y la fantasía a la ciencia y la ingeniería", señala Vacanti. Existen muchos enfoques diferentes, desde la impresión precisa con chorro de tinta de tipos de células en una estructura organizada (ver "Células oculares impresas para tratar la ceguera") hasta permitir que las células se auto-organicen espontáneamente en proto-órganos (ver "Creado un hígado rudimentario partiendo de células madre" y "Cultivando ojos").
El enfoque actual de HART consiste en cultivar células madre de un paciente en soportes sintéticos. Las cuatro cirugías de tráquea artificial más recientes se han realizado con estos soportes de laboratorio a medida, afirma el director general de HART, David Green.
Cultivar las propias células de un paciente en un soporte proporciona un buen ambiente para las células madre de médula ósea, que después pueden convertirse en varios tipos de células, tanto en la incubadora como después de su implantación en el paciente.
HART crea estas estructuras haciendo girar fibras sobre una centésima de la anchura de un cabello humano en un tubo creado a medida para que se adapte a cada paciente. El resultado es un soporte personalizado "que crea una malla del tamaño adecuado para las células", afirma Green. "Se sienten como en casa".
Las células madre tomadas de la médula ósea del paciente son, después, "rociadas sobre la parte superior del soporte, como un pollo en un asador", asegura Green. Las células adheridas a esta estructura se cultivan en una incubadora giratoria especializada durante, aproximadamente, dos días antes de ser trasplantadas. Unos cinco días después del trasplante, aparecen nuevos tipos de células en el órgano, afirma, y entre ellas hay células importantes que recubren la superficie interior y ayudan a eliminar la mucosidad de los pulmones al toser. En última instancia, los vasos sanguíneos se desarrollan en el órgano sintético, concluye Green.
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