Logran que ratas respiren con pulmones cultivados en laboratorio

Por primera vez, un animal respiró con pulmones cultivados en el laboratorio. Aunque los resultados son preliminares, pueden conducir finalmente a unos pulmones de reemplazo para pacientes humanos

Las personas cuyos pulmones están fallando debido a enfermedades como el enfisema o la fibrosis quística se enfrentan a un panorama sombrío. Sólo del 10% al 20% de los pacientes que se someten a trasplantes de pulmón sobreviven durante 10 años, frente a alrededor del 50% para los beneficiados con un nuevo corazón. La investigación para crear nuevos pulmones en laboratorio se ha retrasado debido a su compleja estructura y los múltiples tipos de células, señala la ingeniero biomédico Laura Niklason, de la Universidad de Yale.

Los ingenieros de tejidos están entusiasmados con una técnica llamada decelularización, que implica el uso de detergente para quitar todas las células de un órgano, dejando un soporte o andamiaje que consiste en el material fibroso entre las células. El material sirve como plantilla para las células frescas, orquestando su montaje y el crecimiento en un nuevo órgano. La técnica ha aportado injertos de hígado implantables en ratas. Y en 2008, una mujer de 30 años de edad recibió el reemplazo de uno de los conductos de aire principales de los pulmones, que los científicos habían sembrado con sus propias células.

Ahora Niklason y sus colegas dicen que han utilizado este método para producir pulmones para los roedores. El equipo comenzó con decelularización de los pulmones de ratas adultas, que conservan las vías respiratorias de los órganos y la red de ramificación de los vasos sanguíneos, y añadió una mezcla de células de pulmón de ratas recién nacidas. Niklason dice que el paso crucial fue alimentar a estos aspirantes a convertirse en nuevos pulmones en un biorreactor que hace circular el líquido, simulando lo que sucedería durante el desarrollo fetal, o de aire a través de ellos. Las células se pegaron al andamio de sostén en los lugares adecuados y se multiplicaron. Después de un máximo de 8 días en el biorreactor, se habían unido en lo que las pruebas de los investigadores indicó era tejido pulmonar funcional.

Para determinar si funcionaban estos nuevos órganos, los investigadores quitaron los pulmones izquierdos de ratas y suturaron los reemplazos crecidos en laboratorio. Los rayos X mostraron que los pulmones implantados se inflaron, aunque no del todo. Las pruebas de los niveles de gases en la sangre que fluía hacia y desde los órganos de reemplazo demostraron que lograban tomar oxígeno y liberar dióxido de carbono en un 95 % de eficiencia normal. Los investigadores dejaron que los animales respirar an con esos pulmones hasta 2 horas antes de aplicarles la eutanasia a causa de los coágulos de sangre.

«Hemos demostrado que es posible diseñar un pulmón capaz de realizar la función más importante, de intercambio de gases», dice Niklason, cuyo equipo reporta sus resultados en línea en Science. Ella describe los resultados como un avance en «proyecto de 20 a 25 años» y advierte que tienen un gran obstáculo por enfrenntar. Los investigadores tienen que identificar las células madre adultas, posiblemente células del paciente, que puedan reconstruir el tejido pulmonar sin provocar un ataque por el sistema inmune, el problema que afecta a los que reciben trasplantes actualmente.

La ingeniero tejido Joan Nichols de la rama médica de la Universidad de Texas en Galveston elogia la mayor parte del estudio. «Empezó muy bien, estaba tan bien hecho». Sin embargo, argumenta que los órganos fueron implantados antes de tiempo. El sangrado que los investigadores detectaron dentro de los pulmones indica que los órganos no estaban listos, dijo Nichols. Ella recomienda un periodo de crecimiento de mucho más tiempo, unos 60 días, y que se realicen nuevas pruebas para asegurarse de que los pulmones están sanos. «La respuesta no es sólo implantar y ver si funcionan», dice.

Fuente: Science. Aportado por Eduardo J. Carletti

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