España lidera uno de los sectores más importantes relacionados con la salud: la donación y trasplante de órganos. Esa posición hegemónica no evita que, sin embargo, haya aún mucha gente esperando. La bioingeniería intenta encontrar desde hace décadas soluciones a estos casos de pura supervivencia fabricando órganos artificiales que sustituyen a los que tienen dañados las personas enfermas. Y la biotecnología hace lo mismo pero incidiendo en la recuperación de los tejidos de los pacientes para que sus órganos vuelvan a ser funcionales. Ambos campos van dando pasos para mejorar y alargar la vida de las personas. Estas son algunas de las últimas innovaciones.

Un corazón artificial provisional

No siempre es posible esperar a que haya un corazón que se pueda trasplantar y, en ese caso, existe la opción de utilizar «dispositivos definitivos de flujo continuo» que ayudan al ventrículo como un motor adicional para que el corazón del paciente bombee la sangre. Otra posibilidad es sustituir el órgano dañado por un corazón artificial, que dispone de una bomba que hace funcionar dos cápsulas de plástico que sustituyen a los ventrículos. En ambos casos se utiliza una batería externa colocada en una mochila. En 2016 se implantó el primer corazón artificial de España, en la Clínica Universidad de Navarra, en un paciente de 47 años.

El uso de corazones artificiales se va extendiendo, aunque necesita que lo realice un equipo multidisciplinar con alta cualificación.

Un páncreas que funcione de manera autónoma

El páncreas es otro órgano que está centrando los esfuerzos de investigación en órganos artificiales, ya que la cuestión afecta a los 422 millones de diabéticos que hay en el mundo, según la Organización Mundial de la Salud. La diabetes aparece cuando el páncreas no secreta suficiente insulina o cuando el organismo no usa con eficacia la insulina que produce. Hasta ahora, los diabéticos debían tomar o inyectarse medicación de forma periódica, aunque en los últimos años también se utilizan bombas de insulina, unos dispositivos que imitan a un páncreas sano, proporcionando una infusión continua de la insulina que se encuentra en un cartucho en el interior de la bomba, según la cantidad que haya marcado el paciente.

Un equipo compuesto por investigadores de la Universidad de Cambridge (Reino Unido) y el Hospital Universitario de Berna (Suiza) está probando un páncreas artificial que se gestionaría desde una aplicación del móvil. Este órgano artificial tiene un sensor de glucosa que analiza la sangre del paciente y envía los datos al smartphone, que calcula en la ‘app’ meditante un algoritmo qué cantidad de insulina necesita la persona y se la administra a través de la bomba, de modo que tiene un funcionamiento autónomo.

Piel hecha en laboratorio

Los injertos de piel para personas afectadas por quemaduras ya no tienen por qué ser de piel natural del propio paciente o de un donante. La piel sintética existe desde mediados del siglo pasado y en España se produjo un avance relevante en 2017, con la participación de varios hospitales andaluces, gracias a la labor del grupo de investigación de Ingeniería Insular de la Universidad de Granada. Partiendo de 8 cm² de piel de la paciente, una mujer de 29 años con el 70% de su cuerpo quemado, se fabricaron en cuatro semanas 5.900 cm² de piel. La conocida como ‘piel mágica’ se produce aislando dos tipos de células (queratinocitos y fibroblastos), que se expanden y se ensamblan en una matriz de fibrina y agarosa (un polisacárido que se extrae de ciertas algas) que da más resistencia al tejido y es más elástico. Al ser tejido de la propia paciente, se reducen las posibilidades de infecciones y el enfermo se recupera más fácilmente.

Cutiss, una ‘spin off’ nacida en el Hospital Universitario-Infantil de Zúrich (Suiza), está en la fase de ensayos clínicos de un tejido de piel producido por bioingeniería que cultiva células cutáneas del paciente y las combina con un hidrogel para producir ‘denovoSkin’, una piel de un milímetro de grosor, igual que la dermis y la epidermis naturales. De momento, se produce el tejido a mano, con técnicos muy especializados y en salas esterilizadas, pero sus responsables están diseñando una máquina que les permita reducir el precio de la fabricación de piel y confían en que tenga aplicación comercial antes del próximo 2023.

Biopolímeros para recomponer tejidos dañados

Los polímeros naturales son una opción prometedora para reconstruir tejidos dañados. El equipo de Tecnología y Diseño de Productos Multicomponentes de la Universidad de Sevilla ha desarrollado un biopolímero basado en tres compuestos biológicos que puede usarse para regenerar tejidos humanos, ya que provoca menor rechazo en el organismo y es más económico que los que se utilizan ahora, basados en el colágeno, muy resistente y elástico y compatible con el organismo de una persona, pero caro. Este biopolímero se podría utilizar en los implantes de tejidos, ya que sirve para crear unos andamios con la fuerza suficiente para que se adhieran a ellos las células encargadas de recomponer los tejidos. Además, cuando ha cumplido su misión, el cuerpo puede eliminarlo de forma natural, ya que es un material biodegradable. La composición de este polímero es un 50% quitosano (también conocido como chitosán, que se obtiene del exoesqueleto de ciertos crustáceos e insectos) de camarón y piel de tilapia y un 50% colágeno (se añade genipina, un compuesto que se extrae de la gardenia y que se utiliza por sus efectos antiinflamatorios, anticancerígenos y bactericidas).

Reponer órganos en el espacio

En la NASA están muy interesados en la creación de órganos artificiales partiendo de tejidos humanos, lo que sería una solución para la vida en el espacio de un grupo reducido de personas. Hace seis años convocaron el concuso Vascular Tissue Challenge, premiado con 250.000 euros, para incentivar las investigaciones que pudieran acelerar la creación de órganos artificiales o cultivados a partir de células humanas. El ganador ha sido un equipo del Instituto Wake Forest (Estados Unidos) de Medicina Regenerativa, que usó técnicas de impresión 3D para crear tejido hepático con una supervivencia mínima de 30 días. Esta investigación se trasladará a la Estación Espacial Internacional, ya que una de las líneas que se están probando es la impresión de tejidos orgánicos en microgravedad.

Reemplazo en el uso de animales para la investigación

Además de mejorar o mantener con vida a los pacientes, la creación de órganos en el laboratorio tiene otra interesante aplicación. Desde hace un tiempo se están buscando alternativas al uso de animales en la investigación para estudiar la diabetes, la obesidad o el alzhéimer. Hay ya métodos que recurren a animales como insectos o nemátodos (organismos esencialmente acuáticos conocidos como ‘gusanos redondos’) en lugar de los que se suelen utilizar habitualmente, según afirman los autores del artículo ‘¿Existen alternativas a los experimentos con animales?’, publicado en marzo de este año en la ‘Revista de Bioética y Derecho’, donde también se apunta al uso de células madre para crear modelos tridimensionales y a la ingeniería de tejidos o la creación de organoides, órganos en miniatura desarrollados en un laboratorio y con propiedades similares al órgano real.

Fuente: elcorreo.com