Células madre y alta tecnología: dos laboratorios españoles frente al reto de crear sangre artificial

El ser humano no descubrió la existencia de los cuatro grandes grupos sanguíneos hasta 1901, cuando un médico y biólogo vienés llamado Karl Landsteiner se decidió a realizar un experimento en su laboratorio de la Universidad de Viena. Hasta entonces, a los pacientes que lo necesitaban se les inoculaba cualquier tipo de sangre. En la mayoría de casos, esa transfusión era incompatible y provocaba la reacción del sistema inmunitario del receptor, que podía llegar a morir. Landsteiner analizó la sangre de 22 personas —incluida la suya y la de cinco de sus colaboradores— y determinó la existencia de tres tipos sanguíneos: A, B y 0. Descubrimiento por el que ganó el premio Nobel de medicina en 1930. Dos años más tarde, sus discípulos hicieron un estudio más amplio y encontraron el cuarto, bautizado como AB.

Apenas 100 años después, el ser humano ya tiene la tecnología y los conocimientos necesarios para desarrollar glóbulos artificiales. Dos laboratorios en España, ambos en Barcelona, se han embarcado en esta revolución y con enfoques completamente diferentes.

La investigación del Banco de Sangre y Tejidos (BST) gira en torno a la producción de glóbulos rojos a partir de células madre, pero conseguir estas células es muy complicado. “Por eso estamos trabajando en generar líneas celulares precursoras”, explica por teléfono Nuria Nogués, la doctora que encabeza la investigación.

Glóbulos rojos a partir de células madre

Dependiendo del estímulo que reciban las células madre, pueden convertirse en cualquier otra. En el laboratorio del BST cultivan estas células hasta convertirlas en glóbulos rojos, y esas “líneas celulares precursoras” son una especie de antesala directa a las células sanguíneas. Nogués destaca varios factores: pueden almacenarse en el laboratorio, pueden usarse a perpetuidad y son capaces de producir, bajo las condiciones específicas, glóbulos rojos en unos 12 días. Antes, cuando lo hacían directamente a partir de células madre, el proceso de cultivo se alargaba más de 30 días.

El objetivo del proyecto, matiza la científica, no es fabricar sangre para sustituir a las donaciones. Pese a los avances que han hecho, todavía están lejos —ellos y el resto de laboratorios— de producir glóbulos rojos a una velocidad y en una cantidad suficientes. “Todavía hay que escalar la producción y superar las pruebas clínicas necesarias. Queda un largo camino por delante, así que la gente no puede dejar de donar”, pide Nogués. “Se han desarrollado biorreactores que imitan las condiciones naturales para escalar el cultivo de estas células, y eso nos acerca cada vez más a esa realidad, pero no podemos bajar la guardia”.

El porqué del proyecto —el primero, al menos— es desarrollar una alternativa terapéutica para pacientes con grupos sanguíneos raros o poco habituales, que representan entre el 0,01% y el 0,1% de la población. Estos pacientes tienen dificultades para recibir transfusiones debido a la escasez de donantes compatibles, ya que su sistema inmune puede reaccionar cuando se les administra sangre de un donante que no es compatible.

El BTS tiene un banco de sangre en el que han ido desarrollando “líneas celulares precursoras” a partir de las células madre de pacientes de grupos sanguíneos raros. “El objetivo final es obtener líneas celulares que nos permitan producir glóbulos rojos cuando no se encuentra un donante compatible”, explica Nogués.

Ya hay un ensayo clínico en marcha que ha utilizado esta metodología para producir glóbulos rojos. El estudio comenzó en noviembre de 2022 con un solo sujeto. Es un avance pionero impulsado por el NHS Blood and Transplant (NHSBT) en colaboración con la Universidad de Bristol. De momento, informa Nogués, dos años después de su puesta en marcha, el ensayo va bien y el paciente mantiene un buen estado de salud.

“Es un paso crucial para garantizar la seguridad de estas células para las personas”, dice la doctora. Además, el ensayo está estudiando la vida útil de las células cultivadas en laboratorio. “Son todas frescas (jóvenes), por lo que el equipo espera que tengan un mejor rendimiento que una transfusión similar de glóbulos rojos donados estándar, que contiene células de distintas edades”, explican en el laboratorio inglés.

Glóbulos rojos de la nada

El segundo proyecto en marcha en España se llama SynEry, y parece todavía más complejo que el primero. Se está desarrollando en el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB), en colaboración con el CSIC, y tiene raíces europeas. Está coordinado por la Universidad KU Leuven (Bélgica), y colaboran el mencionado ICMAB, el Center for Nanomedicine and Tissue Engineering (Italia) y el Integrated Biology of Red Blood Cell en París (Francia). En total, 20 investigadores al servicio de la iniciativa. Comenzó en abril de 2022, y de momento, cuenta Arantzazu González-Campo, la investigadora principal en España, van cumpliendo con los objetivos marcados. Pero fabricar un glóbulo rojo desde cero es complicado.

“Cada grupo se está ocupando de una parte del proceso”, explica. Se han repartido la tarea entre los distintos centros, y su parte consiste en la “biofuncionalización y caracterización de nanopartículas para mimetizar y ayudar a la formación de eritrocitos sintéticos”, y en el “control de su ensamblaje y desensamblaje”, dice en la descripción del proyecto que aparece en internet.

González-Campo lo intenta explicar: “Hemos desagrupado una célula, un glóbulo rojo, en este caso, en sus distintas partes. Hemos cogido sus elementos básicos y los queremos combinar para crear un glóbulo rojo”. Cada grupo se está ocupando de reproducir una parte de la célula. En el ICMAB lo que hacen es “funcionalizar partículas [se les agregan moléculas en su superficie] para que puedan interactuar con proteínas que están en el glóbulo rojo y que así se puedan mimetizar”.

“Estos proyectos son importantes para conseguir glóbulos rojos que puedan ser útiles en países donde la donación de sangre escasea”, explica la investigadora. Según datos de la Organización Mundial de la Salud, el 42% de la sangre que se extrae al año en el mundo proviene de países de altos ingresos, donde vive solo el 16% de la población. La sangre artificial podría servir para abastecer al resto de países. En los países de ingresos más altos, los pacientes que reciben más transfusiones son los mayores de 65 años, mientras que en los de bajos ingresos son los niños menores de 5 años. En estas regiones, las transfusiones se utilizan más a menudo en casos de complicaciones gestacionales y de anemia infantil grave, y no tanto para casos de cirugías complicadas.

“El objetivo es llegar a tener una función determinada que sea biocompatible y que lo puedas fabricar en una estructura farmacéutica que no tenga la necesidad de conservarse en una condiciones tan específicas como la sangre donada actual”, defiende González-Campo. “Pero nadie sabe cuándo vamos a conseguir esto todavía”. Nogués piensa lo mismo. “Van a hacer falta cinco, siete, diez años. Hay que ser pacientes, pero llegará, estoy convencida”.

Tendencias es un nuevo proyecto de EL PAÍS, con el que el diario aspira a abrir una conversación permanente sobre los grandes retos de futuro que afronta nuestra sociedad. La iniciativa está patrocinada por Abertis, Enagás, EY, Iberdrola, Iberia, OEI, Redeia, Santander, Telefónica y el partner estratégico Oliver Wyman.

Puedes apuntarte aquí para recibir la newsletter semanal de EL PAÍS Tendencias, todos los martes, de la mano del periodista Javier Sampedro.