Anthony Atala, cirujano: “En medicina regenerativa, el nuevo órgano nunca es rechazado”

Anthony Atala (Perú, 65 años) es cirujano, urólogo y bioingeniero, áreas de conocimiento perfectas para aunarlas en la investigación en medicina regenerativa. Llegado a Estados Unidos desde su Perú natal a los 11 años, el doctor Atala dirige hoy el Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa (Carolina del Norte), y es catedrático y director del departamento de Urología en la universidad del mismo nombre. Dieciséis aplicaciones tecnológicas desarrolladas en su laboratorio se han empleado ya clínicamente en humanos. Miembro de las academias de ciencia más relevantes y poseedor de numerosos galardones, es conocido por ser uno de los primeros bioimpresores de órganos: con materiales diversos y células humanas reconstruye tejidos y órganos que implanta en humanos. Esa es, básicamente, la definición de la medicina regenerativa. Invitado por el Consejo Social de la Universidad de Granada, el profesor Atala visitó la semana pasada la ciudad e impartió una conferencia. También ha respondido a EL PAÍS.

Pregunta. ¿Que es la medicina regenerativa? ¿Cuándo se empieza a hablar de ella y cuándo se establece como una línea propia de investigación?

Respuesta. El origen de esta medicina comienza en las primeras décadas del siglo XX, con Alexis Carrel, un francés que comenzó a cultivar órganos en el Rockefeller Institute de Nueva York. Y lo hizo junto a Charles Lindbergh, el primer aviador que cruzó el Atlántico, que colaboraba con él como ingeniero mecánico. Ambos construyeron en 1935 la primera bomba de perfusión –un instrumento para mantener irrigados y funcionando órganos extraídos del cuerpo–. Con ellos comenzó la posibilidad de extraer órganos y mantenerlos vivos fuera del cuerpo. En 1954 tuvo lugar en Boston, a cargo de quien luego sería Premio Nobel, Joseph Murray, el primer trasplante exitoso de órgano: un riñón trasplantado de un gemelo a otro. A partir de ahí, y ligados al tratamiento de cáncer, llega el concepto de trasplante de células. El tratamiento de las células de piel en quemados, en los 80, es otro paso importante. La piel aún no se hace crecer, pero las células sí mejoran las heridas. Es el comienzo de la ingeniería tisular. La medicina regenerativa no llega como tal hasta este siglo. Esta medicina aúna todo ello, trasplante de células, fabricación de estructuras de soporte, crecimiento de tejidos y permite regenerar órganos dañados o, mejor, partes de ellos.

P. ¿La medicina regenerativa nos permitirá vivir más y mejor, solo mejor, solo más?

R. Los órganos vitales como el útero, corazón, riñón, no tienen fecha de caducidad. Teóricamente, están preparados para funcionar muchos años sin fallar. Luego, aunque en la práctica pueden dar problemas, si no los dan, la medicina regenerativa no te ofrece más años de vida, no te la prolonga. Esta medicina permitirá reemplazar tejidos y órganos en caso de necesidad. Si esa regeneración se refiere a órganos que no afectan a la longevidad, no te hará vivir más, pero sí mejor. Si la regeneración afecta a órganos vitales, claro, viviremos más. Una cualidad de la medicina regenerativa es que devuelve los órganos a su estado original y lo hace con células propias, lo que evita muchos problemas.

De hecho, un informe de diversas agencias del gobierno norteamericano establece que la medicina regenerativa será la fuerza predominante en la medicina del futuro.

P. Esta semana, una señora en Barcelona dio a luz un hijo con un útero trasplantado. ¿Sería posible dar a luz con un útero artificial, bioimpreso, por ejemplo?

R. No lo hemos probado en humanos todavía pero nuestros estudios nos indican que sí será posible. Llevamos trabajando en esto casi 20 años y sabemos que, al usar células del propio paciente, se pueden reproducir todas sus funciones naturales. En definitiva, es un órgano tan tuyo como el original.

P. ¿Qué porcentaje del ser humano podría sustituirse por órganos artificiales?

R. Teóricamente, al ser células propias, todos los órganos. Las prótesis pueden producir rechazo, inflamación. Los órganos de otra persona requieren de medicamentos inmunodepresores toda tu vida y siempre existe el riesgo del rechazo al ser células ajenas. En medicina regenerativa el nuevo órgano nunca es rechazado. El cuerpo cree que es su propio órgano.

P. ¿Cuál es la fuente de células?

R. Son las del mismo órgano que quieres construir. Si quiero hacer un riñón, hago una biopsia y extraigo células de ese riñón, las expando fuera del cuerpo entre 4 y 6 semanas. Luego construimos el soporte al que incorporamos esas células, ya sea a mano o impreso y ya se puede poner al paciente. Esa es la técnica.

P. ¿Cómo saben las células que han de convertirse en riñón, vejiga o piel?

R. Cualquier célula tiene toda la información necesaria para replicar a una persona, como ocurrió con la oveja Dolly. Luego, según el modo de hacerlas crecer se convierten en un tipo de tejido u otro y sirven para un órgano u otro.

P. ¿Quién tuvo la idea de pensar que esos tejidos que se hacían en un laboratorio, fuera del cuerpo, era posible imprimirlos o, mejor, bioimprimirlos?

R. La idea de imprimir ADN ya venía de hace años así que las impresoras hace tiempo que se diseñan para el ámbito médico. También hace tiempo que existían las impresoras 3D de inyección. A partir de ese concepto surge todo. Lo difícil era conseguir estructuras que realmente fueran tejido. Eso requería más tecnología de la que existía. Entonces, se trabajó hasta conseguir lo que tenemos ahora.

P. Lo importante entonces es esa biotinta ¿De qué se compone?

R. No es nada más que un líquido en el que incluyes las células humanas. Para fabricar ese líquido tenemos hasta 60 materiales disponibles. Luego, según el caso, hacemos una biotinta muy líquida, gelatinosa, como una gominola. Ese líquido es, realmente, solo el soporte de las células que, con el tiempo, desaparece.

P. ¿Cómo desaparece?, ¿qué ocurre con ese soporte?

R. Con la impresora, o cuando se hace a mano, fabricamos una estructura con la forma del órgano que estamos regenerando para introducir las células en su sitio y con su forma. Ese soporte se desintegra con el paso del tiempo, normalmente 6 meses, que en el caso de órganos complicados con mucha estructura tridimensional puede llevar hasta 18. El objetivo es que esta estructura no sea permanente para que el cuerpo tenga exclusivamente sus propias células. El molde –que, en cualquier caso, no sería rechazado porque no tiene contenido genético– debe desaparecer porque si se queda, ya hablaríamos de una prótesis, de algo ajeno. El objetivo es que, a la vez que el soporte desaparece y las células sienten que su andamio se está perdiendo, se comporten naturalmente y crezcan y rehagan su propio soporte. Esa es la medicina regenerativa: el soporte artificial debe desaparecer para, con el tiempo, dejar solo células propias.

P. ¿Se puede regenerar el cerebro así?

R. Sí, ya estamos haciendo cerebros pequeños. Sin embargo, aún no se ha hecho un cerebro humano a tamaño real. Queda mucho, pero en ciencia nunca se dice nunca.

P. ¿Hay tejidos u órganos más difíciles de regenerar que otros?

R. Todos son complicados pero los tejidos planos, como la piel, son los menos difíciles. Luego están los tejidos tubulares por los que pasa aire o líquido. A continuación, los tejidos huecos no tubulares y, finalmente, los más complicados son los órganos sólidos como el hígado, el riñón, el corazón, etc. La gran dificultad de estos son la necesidad de tenerlos nutridos vascularmente. Esa red vascular en los órganos sólidos es muy complicada de reproducir. Pero ahora, a distintos niveles, somos capaces de reproducir los cuatro tipos.

P. En Estados Unidos hay 10 veces más necesidad de trasplante de órganos que órganos disponibles. ¿Es esta bioimpresión y regeneración una solución? ¿Cuándo estará disponible de modo habitual?

R. Es una de las soluciones. En ciencia nunca decimos no pero tampoco decimos con exactitud cuándo. En Estados Unidos, ya se están regenerando en humanos distintos tipos de tejidos, lisos, tubulares y huecos. Respecto a los órganos, en cambio, solo estamos haciendo reemplazos parciales. Lo hacemos porque, en realidad, el cuerpo tiene una reserva aproximada de diez veces lo que necesita. Esto significa que numerosos órganos fallan cuando están al 90% de fallo. Solo cuando este deja al órgano por debajo del 10% de su funcionalidad es cuando se hace notar, por ejemplo, el infarto, el fallo renal, etc. Por eso, podemos hacer reemplazos parciales de los órganos y es lo que estamos haciendo con las células renales, restaurar un porcentaje del riñón, suficiente para que el paciente viva con confort. Ahora estamos trabajando en unos 40 tejidos diferentes y hemos realizado 16 tipos diferentes de tratamientos, pero falta mucho por hacer.

P. ¿Qué es más difícil, la investigación o la posterior adaptación a la normativa?

R. Uno de los retos de nuestras investigaciones es que los avances sean seguros para los pacientes. Es lo que busca la regulación también, así que no podemos estar en contra de ella. Es cierto que, en algunos casos, como todo proceso realizado por humanos, es más estricto que otros y depende de quién te toca al otro lado. Con la regulación, como con otras cosas, hay que estar seguro de que el producto es seguro y que funciona para el paciente. Lo demás es adaptarse al procedimiento y saber cómo funciona. Hay que tener en cuenta que la regulación media de una tecnología es de 14 años y que después otros tantos años en que los doctores se familiaricen con estas nuevas técnicas. Ser investigador es también ser muy paciente.

P. ¿Las regulaciones de la UE y Estados Unidos en este ámbito son diferentes?

R. Son muy similares, la verdad. Si en Estados Unidos necesitamos un producto de Europa es aceptado sin problemas y a la inversa también.

P. El siguiente paso a la bioimpresión es el body-on-a-chip (el cuerpo en un chip). ¿de qué se trata?

R. Esto tiene su origen en las tecnologías de medicina regenerativa. Se trata de imprimir diferentes órganos del tamaño de la cabeza de un alfiler usando la tecnología que hemos hablado de soporte y células. Esos diferentes órganos, hasta doce, los incrustamos en un microchip y utilizando los sensores adecuados reproducimos el comportamiento real de los diferentes órganos y sus relaciones entre ellos. Así, por ejemplo, podemos acelerar tiempos en lo que a la seguridad de las medicinas se refiere. Un ejemplo: el 90% de los medicamentos que pasan la primera fase de pruebas clínicas con humanos nunca llega al mercado, pero para llegar ahí, ha hecho falta mucho esfuerzo y dinero y muchos años. Décadas y puede que cientos de millones de dólares. Ese gran fracaso se debe a que las farmacéuticas usan modelos 2D de réplica de tejidos –cuando el cuerpo humano es 3D– o modelos animales que no son exactamente como los humanos. Con estos organs-on-a-chip, creados en 3D a partir células humanas, replicamos exactamente los originales en forma, textura, comportamiento, etc. Así, en un par de semanas podemos comprobar con más exactitud lo que los métodos tradicionales comprueban en años, la seguridad de un medicamento, su influencia en cada órgano y como los órganos reaccionan en conjunto con el medicamento. Todo esto acelera el proceso de descubrimiento del efecto positivo y negativo de los medicamentos. Es una mezcla de medicina regenerativa, microchips y biosensores.

P. ¿La medicina regenerativa está implantada en los hospitales?

R. Se está adaptando lentamente. Ciertos hospitales trabajan ya en la regeneración de tejido de piel.

P. ¿Será posible, o necesario, que cada hospital tenga una unidad de medicina regenerativa o habrá que establecer centros de producción y desde ahí distribuirlos? ¿Se está pensando en el transporte y cuidados?

R. Este es, finalmente, un proceso industrial, con un protocolo concreto y habrá que fabricarlos en zonas concretas. El hospital hará una biopsia, que se enviará al centro de producción donde se fabricará el tejido o el órgano y se devolverá al hospital. Allí, la buena noticia es que el cirujano no necesita aprender nada que no sepa ya para implantar el tejido nuevo. Por ello, otro asunto en el que trabajamos es en el transporte y nuestros ensayos clínicos tienen esto en cuenta.

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