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En una investigación que propone una futura alternativa al trasplante de órganos de donante, un equipo científico de Japón ha creado un tejido que funciona como un hígado a partir de células madre humanas. El tejido creado en laboratorio se ha implantado con éxito en ratones con insuficiencia hepática, según resultados presentados on line en la revista científica Nature.
Los autores de la investigación destacan que la estrategia que han utilizado podría aplicarse para regenerar otros órganos como riñones y páncreas. Pero advierten que la técnica está en sus inicios y calculan que faltan unos diez años para que pueda empezar a aplicarse en personas, así lo destacó el portal web lavanguardia.com
“Hemos demostrado que [este hígado] tiene potencial terapéutico”, ha declarado en una rueda de prensa telefónica Takanori Takebe, especialista en medicina regenerativa de la Universidad de la Ciudad de Yokohama y primer autor de la investigación. Pero el trabajo, añade, “es una prueba de concepto”.
Una prueba de concepto, en la jerga de la investigación biomédica, es la demostración de que es posible hacer algo que nadie ha hecho antes. No es el punto final de una investigación que ya está a punto para aplicarse a los pacientes, sino un punto de partida que muestra un nuevo camino a seguir.
En este caso, mientras gran parte de las investigaciones de medicina regenerativa se han centrado en terapias basadas en células, el equipo de Takebe ha mostrado que el camino hacia el éxito puede estar en restituir la función de órganos completos.
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Su trabajo de reconstrucción de un hígado se divide en dos fases. En la primera, que se realiza íntegramente en el laboratorio, se crean pequeños grupos de células a partir de los que se formará el hígado. En la segunda, estos grupos de células se implantan en un ser vivo –en este caso, en ratones-, donde se completa la formación del órgano.
“Demostrar que se pueden crear rudimentos de órganos en el laboratorio es un avance importante; lo que han conseguido en la primera fase de la investigación es muy creativo y tiene un gran interés”, destaca Ángel Raya, especialista en regeneración de órganos del Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC).
Al mismo tiempo, añade, hay que reconocer que “aún no somos capaces de dar las instrucciones a las células para crear el órgano completo en el laboratorio y que necesitamos implantarlo en un animal para que salga adelante”.
El resultado más novedoso de la investigación es que, si se ponen en contacto tres tipos distintos de células en el laboratorio, se autoorganizan de manera espontánea y forman complejas estructuras tridimensionales. Estos grupos de células tridimensionales, técnicamente llamados primordios, son iguales a los que se forman en las primeras semanas de gestación en un embrión humano y que después darán origen al hígado.
Los tres tipos de células utilizados por los investigadores japoneses son precursores de los distintos tejidos que forman un hígado: células madre iPS (que formarán el grueso de las células hepáticas); células madre mesenquimales (que formarán tejidos conectivos); y células endoteliales (que formarán vasos sanguíneos).
Descubrir que las células se autoorganizan espontáneamente en tres dimensiones “fue una gran sorpresa”, explica Takanori Takebe. “Cuando mostramos los resultados a nuestros colegas, al principio los pusieron en duda”.
El segundo gran resultado de la investigación es que, si estos primordios se implantan en ratones con insuficiencia hepática, se desarrollan hasta suplir la función del hígado, se conectan al aparato circulatorio y consiguen que los ratones mejoren.
Los investigadores han administrado a los ratones dos fármacos que personas y roedores metabolizan de manera distinta y han demostrado que se procesan como en un hígado humano. Al evaluar el funcionamiento del nuevo hígado, han identificado más de doscientas moléculas distintas producidas por las células hepáticas tras el implante. “Es un hígado humano funcionando en un ratón”, resume Takebe.
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El próximo objetivo del investigador es producir suficiente cantidad de primordios para poder tratar enfermedades en personas. Dado que el hígado es uno de los mayores órganos del cuerpo humano, con su kilo y medio de peso y 250.000 millones de células, Takebe calcula que necesitará “producir decenas de miles de primordios en laboratorio”. Conseguir este nivel de producción, advierte, requerirá “cinco o seis años de trabajo”.
De manera paralela, el equipo de Yokohama ha empezado a trabajar en regenerar otros órganos. “Estamos intentando aplicar esta estrategia de autoorganización a la formación del páncreas y por ahora estamos consiguiendo buenos resultados; pronto publicaremos datos”, informa Takebe.
Según Ángel Raya, del IBEC, la estrategia podría funcionar en “cualquier órgano que no necesite una arquitectura de tejidos muy definida”. Por ejemplo, el riñón o glándulas que segregan hormonas. En cambio, el corazón, uno de los grandes retos de la medicina regenerativa, no se podría reconstruir igual a partir de primordios.
El objetivo final de esta línea de investigación, escriben los investigadores de Yokohama en Nature, es resolver la “escasez de órganos de donante para tratar insuficiencies terminales de órganos”. Sus resultados, sostienen, “muestran el enorme potencial terapéutico de los trasplantes de primordios de órganos cultivados in vitro” para los pacientes que requieren trasplantes.