Un paso hacia el cultivo en cerdos de órganos humanos

Los dos grandes temas de la biología de los últimos años son las células madre y la edición genómica, y no es extraño que la combinación de ambos esté empezando a abrir nuevas avenidas a la investigación biomédica. Es combinando esas dos técnicas como los científicos acaban de dar el primer paso firme para crear quimeras de cerdo y humano. Y para disipar un tabú que puede resultar muy dañino en el futuro próximo: el de no cruzar la barrera de las especies. Si eso puede beneficiar a la medicina, piensan los científicos, habrá que cruzarla.

El objetivo final de estas quimeras es cultivar en cerdos órganos humanos para trasplantes. Y aún está lejos. Pero hay otras aplicaciones secundarias, o intermedias, que no lo están tanto, como el de probar medicamentos en esos órganos humanos desarrollados en embriones de nuestro pariente porcino. Por el momento, la élite de este campo ha conseguido cultivar en ratones páncreas, corazones y ojos de ratas; y también generar células y tejidos humanos en embriones de vaca y cerdo. Son resultados espectaculares en sí mismos. Y su mera utilidad para la ciencia básica sería ya una noticia.

También hay una mala noticia. La integración de células humanas y órganos humanos en el desarrollo de un embrión de cerdo o de vaca –una estrategia ganadora para generar órganos trasplantables— está planteando más problemas técnicos de los previstos. La biología es una ciencia de la complejidad, y no es raro que haya que entenderla a fondo antes de conseguir aplicaciones prácticas. Lo que sirve para un órgano de rata en un ratón, no sirve en este caso para un órgano humano en un cerdo. La naturaleza no siempre se lo pone fácil a la ingeniería biológica.

“Hemos demostrado”, dice el jefe de la investigación, Juan Carlos Izpisúa, “que una tecnología de alta precisión permite que un organismo de una especie produzca un órgano concreto compuesto de células de otra especie; esto nos aporta una herramienta importante para estudiar la evolución de las especies, su biología y sus enfermedades, y al final puede conducir a la capacidad de cultivar órganos humanos para trasplantes”. El científico del Instituto Salk de California presenta sus resultados en el artículo principal de Cell, la publicación de referencia en biología molecular. Como en anteriores trabajos, ha contado con una colaboración importante de la Universidad Católica de Murcia y del nefrólogo Josep Maria Campistol, del Hospital Clinic de Barcelona.

La élite de este campo ha conseguido cultivar en ratones páncreas, corazones y ojos de ratas; y también generar células y tejidos humanos en embriones de vaca y cerdo

Desde 1998, cuando un grupo de la Universidad de Wisconsin en Madison halló la forma de aislar células madre de embriones humanos, los biólogos han planteado la posibilidad de usar esas células para fabricar órganos humanos trasplantables a pacientes. Casi veinte años después, generar órganos en la placa Petri se ha demostrado engorroso. La investigación de Izpisúa en los últimos años ha planteado la opción, seguramente más realista a medio plazo, de cultivar los órganos humanos en quimeras, o huéspedes de otras especies.

La técnica requiere edición genómica, y los científicos del Salk han utilizado su versión más poderosa: CRISPR, el método de modificación de ADN que ha revolucionado los laboratorios de genética. El grupo de Izpisúa la usa, por ejemplo, para desconectar el gen maestro que hace el páncreas en el ratón. Luego inyectan en el embrión de ratón células madre de rata que tienen intacto el gen maestro del páncreas. Los embriones se implantan en una ‘rata madre de alquiler’ y se desarrollan normalmente, salvo que su páncreas no es de rata –no puede serlo—, sino de ratón. Cambiando ratón por humano, y rata por cerdo, esto sería una factoría de páncreas humanos. Pero todavía no funciona bien.

“Todos los ratones se desarrollaron de forma saludable y gozaron de una esperanza de vida normal, lo que revela que sus procesos de desarrollo fueron normales”, explica el primer autor del trabajo, Jun Wu, del Salk. Crecer órganos humanos en un embrión de cerdo, por desgracia, está planteando problemas técnicos imprevistos. Aun así, las células y tejidos humanos cultivados en cerdo podrán utilizarse pronto, esperan los científicos, para probar candidatos a fármacos de formas drásticas y eficaces: de formas en que no se pueden probar en una persona.