Sustituir el cuerpo humano, de la cabeza a los pies

Lo único más complicado que crear un ser humano es intentar copiarlo, o copiar sus funciones. El organismo, con cientos de millones de células y de otros componentes organizados de diversas maneras formando diferentes órganos y otros sistemas en una estructura ósea, es una compleja máquina orgánica diseñada para renovarse constantemente y funcionar durante décadas con pocos fallos cada vez. Pocas máquinas fabricadas por los humanos tienen tanta energía y durabilidad, pero incluso el organismo puede "fallar" o "romperse" por enfermedad, accidente, exceso de uso o envejecimiento y exige arreglos que superan sus mecanismos de autoreparación.Científicos e investigadores han volcado sus técnicas de fabricación de instrumentos y de diseño en la corrección de los problemas médicos que el organismo no puede solventar. El resultado es un conjunto de partes artificiales del cuerpo que están disponibles para su uso inmediato y de muchas más que se encuentran en varias etapas de desarrollo en todo el mundo.

De la cabeza a los pies, las posibilidades de utilizar miembros artificiales para mejorar la visión y la audición, fortalecer los huesos debilitados, impulsar o sustituir órganos defectuosos, reemplazar articulaciones dañadas, sustituir nervios inutilizados o mejorar el aspecto físico son cada vez mayores. El trasplante de órganos y de otros tejidos de un humano a otro o incluso de animales a humanos es otro medio de conseguir este fin. Pero esta vía se ha visto obstaculizada por escasez crónica de órganos donantes, problemas de compatibilidad o rechazo y otras dificultades.

Desde dientes a marcapasos

Recibir partes del cuerpo artificiales se ha vuelto tan corriente que ya no suena exótico. Todos los años, cientos de miles de personas en todo el mundo se implantan caderas y rodillas artificiales, y decenas de miles reciben válvulas cardiacas, implantes dentarios, lentes de contacto y otros repuestos. Y cientos de miles se benefician de piezas de implantes que ayudan a órgano inutilizados o a otras partes de cuerpo sin sustituirlos.Algunos ejemplos de estos son los marcapasos y desfribiladores cardiacos para mantener los latidos y ritmos del corazón, las grapas o tablillas internas para fortalecer huesos debilitados o rotos e implantes de pene para tratar la impotencia.

Susan Alpert, directora del Departamento de Evaluación de Aparatos de la Dirección de Alimentación y Fármacos de EE UU afirma: "En los últimos cinco años, hemos visto avances en muchos tipos de aparatos que son implantados en el organismo o que son externos al mismo y asumen distintas funciones. Con los avances que vemos en las ciencias de los materiales, la miniaturización y la electrónica, puede que un día veamos muchos aparatos nuevos que sustituyan o complementen funciones orgánicas perdidas".

En el undécimo congreso mundial de la Sociedad Internacional para los Organos Artificiales celebrada este mes en Providence, Rhode Island (EE UU), especialistas de todo el mundo hablaron sobre la investigación de nuevos tipos de implantes, que incluye trabajos sobre versiones artificiales de órganos para los que actualmente no hay sustitutos como el hígado y el pulmón.

Según Peter Ivanovich presidente de la sociedad y especialista en diálisis renal en la Facultad de Medicina de la Northwestern. University en Chicago, gran parte del debate se centró en la utilización de nuevos materiales duraderos que sean más compatibles con el organismo que los existentes, así como en la combinación de células y tejidos naturales con materiales artificiales para la fabricación de órganos biomecánicos.

Ivanovich explicó: "En el futuro, los avances provendrán de combinar materiales con tejidos. Por ejemplo, metiendo en cápsulas células que desempeñen una función natural e introduciéndolas en un aparato que se implantaría en un organismo que carezca de esa función. Esto podría dar lugar a órganos artificiales de hidruros que sustituirían todas las funciones perdidas de una forma más compleja y menos incómoda: que la actual.

"Para Ivanovich, un ejemplo de ese trabajo es la investigación sobre un hígado artificial que consistiría en hepatocitos (células hepáticas) creadas en tejidos cultivados e introducidas en implantes que estarían conectados con el aparato circulatorio. Como indica, "el hígado en un órgano difícil de sustituir porque no es sólo un filtro que elimina impurezas, sino que también metaboliza otros componentes. Por eso algunos se plantean la posibilidad de utilizar hepatocitos cultivados en un biorreactor que actuaría como órgano artificial".

Otro campo de grandes posibilidades es el uso de implantes de electrodos en el organismo para activar diferentes funciones de nervios dañados o estimular parte del cerebro y del sistema nervioso central para conseguir un efecto deseado, como el tratamiento de la apoplejía (ataque cerebral, generalmente provocado por una hemorragia).

F. Tery Hambrecht, director del Programa de Prótesis Neural del instituto Nacional de Desórdenes Neurológicos y Apoplejía en Bethesda, explicó como los pacientes se benefician de las ventajas de implantes en las cavidades del oído. Ello permite a los sordos o gente con graves deficiencias auditivas procesar el discurso lo suficientemente bien como para hablar por teléfono.

Según Hambrecht, estos aparatos electrónicos, que sustituyen el mecanismo neural del oído interno, se han perfeccionado tanto que en los últimos cinco años pueden filtrar los ruidos, condensar señales e incluso seleccionar las mejores frecuencias que se pueden enviar al cerebro para entender un sonido más fácilmente.

Los investigadores también están probando el implante de electrodos en el cerebro. Hambrecht contó como se está progresando en el uso de esta técnica para reducir el número de algunas clases de apoplejía e interrumpir los temblores asociados con la enfermedad de Parkinson. "Los investigadores de todo el mundo trabajan con toda clase de estimuladores eléctricos y ahora se está recopilando todo para aplicarlo al uso en humanos dijo Hambrecht.

Se ha estado desarrollando la tecnología durante un periodo muy largo para garantizar que era eficaz y segura en los animales. Ahora, los investigadores están terminando los prototipos de pruebas en animales para empezar a hacerlas en los humanos".

Los expertos aseguran que el progreso ha sido más lento en el caso de algunos aparatos de sustitución como el corazón artificial. Después de obtener diversos resultados en humanos hace una década, los especialistas en corazón artificial han vuelto al laboratorio para producir aparatos utilizando nuevos diseños y materiales. Esperan solventar problemas como la coagulación sanguínea no deseada y desarrollar un corazón artificial autosuficiente que no necesite un suministro externo.

Muchos de los especialistas consideran que el avance ha sido mayor en los aparatos de ayuda ventricular que se adhieren a un corazón dañado y ayudan a bombear la sangre. Los aparatos pueden servir como puente para ayudar a mantener vivos a los pacientes mientras esperan trasplantes de corazón o como medio para aligerar de gran parte de su trabajo a un corazón dañado mientras se cura.

"Es un aparato que salvaría a muchos miles de personas que probablemente morirían", afirma Ivanovich. "Y cada vez se habla más de utilizarlo como aparato de implante permanente en muchos casos".

Además de los implantes disponibles, hay un buen número en desarrollo en laboratorios de todo el mundo. Los investigadores están experimentando con varias fórmulas de sangre artificial y células de sangre con el fin de reducir los problemas infecciosos que pueden surgir en las transfusiones sanguíneas.

También están siendo probadas diferentes variedades de piel artificial, y otras están siendo estudiadas, para ayudar al tratamiento de las quemaduras. Muchas son utilizadas como un reemplazo temporal, más que permanente, para lograr la cicatrización.

En el campo de los órganos, está bastante avanzado el trabajo en la creación de un páncreas artificial para tratar la diabetes. Algunos expertos están probando depósitos abdominales de insulina implantados con sensores que detectan el nivel de azúcar en la sangre y dispensan automáticamente la apropiada cantidad de hormonas. Otros han creado mecanismos que contienen islotes de células que producen insulina con la esperanza de reproducir de la manera más parecida posible las funciones naturales del páncreas.