La ciencia ficción, en la medicina es posible,

Anthony Atala,
el organo regenerado

adrian paenza

¿En qué momento la ciencia ficción deja de serlo y pasa a ser ciencia? Es decir, con el advenimiento de las nuevas tecnologías, hay ciertas cosas que hoy se han hecho costumbre y uno ya no les presta más atención, pero cuando yo nací, por ejemplo, no había televisión. Así de simple: ¡no había televisión! Y si bien ya estoy mayor, no soy del siglo XIX. Las radios eran a válvulas, no había transistores y, por lo tanto, no había radios portátiles. Así que nadie podía llevar radios a la cancha. Para hablar por teléfono desde la Capital federal a la ciudad de la plata, por ejemplo, había “demora”. El lechero pasaba con un caballo que tiraba de un carro (y yo nací en la Capital Federal, en Villa Crespo para más datos), conseguir una línea telefónica costaba 10.000 dólares, no se podía conocer el sexo de un bebé que estaba a punto de nacer, la penicilina recién empezaba a ser utilizada, no había vacuna contra la polio, ni la Salk ni la Sabin, no había tomografías computadas, ni resonancias magnéticas, ni ecografías, ni inyecciones peridurales. Ir al dentista era una tortura (¿ya no?) y una operación de apéndice obligaba a una estadía en el hospital de una semana. Y, por supuesto, las computadoras personales no figuraban ni entre los sueños de los más creativos.(escrito por adrian paenza, periodista y Licenciado y Doctor en Ciencias Matemáticas de la UBA. Profesor Asociado Regular en el Departamento de Matemática UBA.)

Ray Bradbury

Obviamente, la lista no pretende ser exhaustiva, ni mucho menos. De hecho, quienes idearon a Superman, si bien lo podían hacer volar, todavía necesitaban hacerlo cambiar de ropa dentro de una cabina de un teléfono público para pasar de Clark Kent a superhéroe. ¿Por qué digo esto? Porque los autores del personaje no pudieron desprenderse de la noción de que los teléfonos tenían que ser “alámbricos”, y por lo tanto, aun en el futuro habríamos de necesitar cables para establecer conexiones. Ni hablar entonces de teléfonos celulares, Blackberries o I-phones.

Igual, siempre hay y habrá un Ray Bradbury o un Theodore Sturgeon (sólo una preferencia personal) para mirar más allá. Independientemente de la evolución que se produce en la “vida real”, la ciencia ficción avanza a otro ritmo, se maneja con otras leyes.

Sin embargo, hay momentos en los que la ciencia de los humanos, la nuestra, la única que tenemos, alcanza a rozarla. No la alcanza, pero la “toca”. Acompáñeme por acá y le muestro un ejemplo.

Anthony Atala

Anthony Atala es un médico/investigador que lidera el Instituto de Medicina Regenerativa de la Universidad de Wake Forest, ubicada en Winston-Salem, en Carolina del Norte. En el marco de las charlas TED que se realizan todos los años en Long Beach, Atala dio una conferencia de 18 minutos el 3 de marzo de este año. Mientras lo escuchaba, junto a otras 1500 personas, pensaba que si no fuera en ese lugar, ante ese público, con las credenciales que garantizaban credibilidad, yo hubiera imaginado que estaba escuchando a un fabulador o un embustero. Pero no, lo que decía era verdad.

Empezó así: “En el mundo hay una crisis enorme por la falta de órganos. Es un hecho que el hombre ahora vive más. La medicina ha hecho un esfuerzo para lograrlo y así estamos ahora. Pero también es cierto que a medida que envejecemos, lo mismo sucede con nuestros órganos, que empiezan a fallar. Por lo tanto, no hay suficientes órganos para transplantar y cubrir las necesidades de la gente. De hecho, en los últimos 10 años, el número de pacientes que requieren órganos se ha duplicado, mientras que el número de trasplantes ha permanecido casi constante. Y es por eso que aparece en escena el campo de la medicina regenerativa”.

Según los investigadores, ésta es la primera vez que un órgano entero se regenera fuera del cuerpo humano.

Impresora 3D

El cirujano Anthony Atala, del Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa “imprimió” un riñón real durante una Conferencia TED celebrada en California. Con esto quiso demostrar que los órganos impresos pueden ser la solución a la carencia de órganos disponibles para los demandantes.

El procedimiento es como sigue: un escáner elabora una imagen 3D del riñón que necesita ser reemplazado; a continuación se toma una pequeña muestra del tejido a reemplazar, que actuará como semilla del proceso informático, explicó el doctor.
La impresora de órganos no difiere demasiado de una impresora normal de tinta, con la única diferencia de que en lugar de tinta utiliza células del tejido del donante. La máquina imprime capa a capa, replicando el tejido del paciente, hasta completar el órgano requerido (en este caso un riñón, pero también un corazón o un hígado).
La tecnología desarrollada por la institución norteamericana podría, en un futuro, reducir sensiblemente la gran lista de pacientes en espera por algún órgano en donación.

Los expertos tomaron muestras de varios tipos de células de las paredes de las vejigas y las hicieron crecer en laboratorio.

organo regenerado

Posteriormente, las transfirieron a un molde biodegradable en forma de vejiga y tras casi dos meses, los órganos regenerados fueron implantados en siete pacientes.

En el estudio participaron sujetos de entre cuatro y 19 años de edad, que padecían mal funcionamiento de la vejiga por problemas congénitos.

Los resultados de la investigación figuran en un artículo publicado por la revista médica The Lancet.

Según el documento, todos los pacientes están progresando adecuadamente tras los transplantes, realizados entre dos y cuatro años atrás.

Según los expertos, la técnica utilizada en estos implantes de vejiga podría abrir paso a una nueva era en lo que a cirugía de transplantes se refiere.

No obstante, algunos científicos piden cautela a la hora de valorar los resultados.

cultivar organos

"Éste es un pequeño paso en nuestra capacidad de progresar hacia la sustitución de tejidos y órganos dañados", señaló Anthony Atala, director del Instituto de Medicina Regenerativa de la Universidad Wake Forest, en Carolina del Norte, Estados Unidos.

"Hemos demostrado que las técnicas de la medicina regenerativa pueden utilizarse para crear vejigas funcionales", dijo el científico.

"Esto sugiere que la medicina regenerativa puede ser algún día la solución para la escasez de órganos que se necesitan para los trasplantes en este país", declaró, puntualizando que sin embargo "es necesario que se lleven a cabo estudios adicionales antes de que este procedimiento pueda aplicarse de forma generalizada".

Una de las ventajas de esta técnica es que los pacientes que reciben implantes de vejigas regeneradas a partir de sus propias células, no tendrían que tomar medicamentos para prevenir el rechazo del nuevo órgano tal como ocurre en los casos en que los transplantes se producen gracias a órganos de donantes.

Anthony Atala

Anthony Atala, M.D., es el W.H. Boyce, profesor y director del Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa, y Presidente del Departamento de Urología de la Wake Forest University School of Medicine, en Carolina del Norte. La medicina regenerativa es "una práctica que tiene como objetivo renovar el tejido enfermo o dañado con el cuerpo de sus propias células sanas.

Junto con investigadores de la Universidad de Harvard y como se describe en la revista Nature Biotechnology , ha anunciado que las células madre con enorme potencial se puede cosechar a partir del líquido amniótico de mujeres embarazadas. Estas células madre amnióticas son pluripotentes, lo que significa que pueden ser manipulados para diferenciarse en varios tipos de células maduras que componen los nervios, músculos, huesos y otros tejidos, evitando los problemas de la formación de tumores y los aspectos éticos que se asocian con las células madre embrionarias.

Con respecto a las células madre del líquido amniótico ("AFS" células) , el Dr. Atala dijo lo siguiente:

"Las células provienen del feto, que respira y aspira, a continuación, excreta, el líquido amniótico durante el embarazo";

"Al igual que las células madre embrionarias, que parecen crecer en el laboratorio durante años, mientras que las células normales, llamadas células somáticas, mueren después de un tiempo";

". Son más fáciles de cultivar que las células madre embrionarias y, a diferencia de las células madre embrionarias, que no forman un tipo de tumor benigno llamado teratoma", y

"Un banco con 100.000 ejemplares de las células madre amnióticas teóricamente podría suministrar el 99 por ciento de la población de EE.UU. con los resultados más perfecta genéticos para trasplantes

celulas madres,

La medicina regenerativa no es una investigación nueva, los últimos 50 año, el desarrollo de la biología celular y molecular, con sus grandes logros técnicos y científicos, han hecho posible el poder restaurar o mejorar la función de órganos y tejidos lesionados por enfermedades o traumatismos. La cirugía de transplantes a partir de órganos y tejidos extraídos de donantes es parte de esta medicina reparadora.

En 1975 El equipo del Dr. Rheinwald a partir de los trabajos con una línea celular epitelial cutánea o queratinocitos originada de un teratoma de ratón, establecieron las condiciones necesarias y fundamentales para cultivar, de forma indefinida, este tipo de células. El desarrollo in vivo de las células epiteliales, así como su diferenciación y multiplicación, dependen de complejas interacciones con la matriz extracelular, así como de diferentes estímulos procedentes de los fibroblastos y sus productos . Su primera aplicación clínica se produce en 1980, el equipo del Dr Banks-Schelegel demuestra la viabilidad del epitelio cutáneo obtenido in vitro empleándolo como injerto en animales de experimentación, lo cual llevó al perfeccionamiento de estas técnicas haciendo posible la utilización de estos tejidos, obtenidos en el laboratorio, en la práctica clínica.

impresora 3d,

Así mismo usa estructuras 3D que pueden imitar la estructura de un órgano. Estos sirven para reemplazar parte de un órgano dañado que ha dejado de desarrollar su función o como vehículo para transportar células y moléculas en su interior hasta el tejido u órgano diana, en este sentido los Nanotubos son firmes candidatos para convertirse en "andamios" para órganos ya que son biocompatibles, resistentes a la biodegradación y pueden ser funcionales con biomoleculas.

El objetivo principal en este sentido sería obtener un biopolímero:

Biocompatible

no presente ningún tipo de reacción biológica adversa

reabsorbible

Que se degrade de forma paulatina a medida que se forma el nuevo tejido, transfiriendo así las cargas de forma progresiva.

Productos de degradación fácilmente eliminables y no-tóxicos.

Algunos ejemplos de tecnologías de la ingeniería de tejidos

Hígado Bioartificial

Hígado Bioartificial - muchos de los esfuerzos de investigación han producido ayuda hepática usando hepatocitos vivos. Páncreas artificial - las investigaciones engloban el uso de islotes de Langerhanspara producir y regular insulina, particularmente en casos de diabetes.

Vejigas artificiales - En la Wake Forest University se ha conseguido implantar con éxito vejigas desarrolladas artificialmente en siete de 20 humanos, dentro de un experimento a muy largo plazo.

Cartílago - tejido cultivado en laboratorio ha sido usado con éxito para reparar cartílago de rodilla.

fase incial de este aparato,

El cirujano Anthony Atala demuestra en un experimento en fase inicial que, algún día, podría resolver el problema de órganos de donantes: una impresora 3D que utiliza células vivas trasplantables en la salida de un riñón. Usando una tecnología similar, el joven paciente del Dr. Atala, Lucas Massella, recibió una vejiga diseñada hace 10 años.

Anthony Atala pregunta: “¿Se pueden hacer crecer órganos del mismo paciente en vez de trasplantarlos?” Su laboratorio en el Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa está haciendo precisamente eso.

Parece ciencia ficción pero es una realidad,