Tejidos y órganos a la carta

Anthony Atala, trabaja en lo que pudiéramos llamar en un futuro una fábrica de cuerpos. Es director del Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa en Winston-Salem, Carolina del Norte, y tanto él como sus colegas utilizan células humanas para crear músculos, vasos sanguíneos, piel y hasta la vejiga urinaria completa. Gran parte del trabajo es experimental y aún no ha sido probado en pacientes humanos, sin embargo Atala ha podido implantar vejigas cultivadas en laboratorio en más de dos docenas de niños y adultos jóvenes que nacieron con vejigas defectuosas, una condición que puede provocar daño renal. Las vejigas fueron los primeros órganos humanos generados en laboratorio e implantado en personas. Si continúan con un buen desempeño en las pruebas clínicas, el tratamiento puede convertirse en norma, no sólo para los defectos congénitos de la vejiga, sino también para el cáncer de vejiga y otras condiciones.
Atala y sus compañeros de trabajo han podido reemplazar algunas partes del cuerpo de sus pacientes usando como materia prima las células de la parte afectada. Por ejemplo, para producir una vejiga, se extrae una pequeña porción del órgano del paciente y se separan las células musculares y las células uroteliales, que revisten el tracto urinario. Se colocan estas células en platos de laboratorio y se bañan en un líquido que les permite multiplicarse. Después de seis semanas, se obtienen suficientes células vivas de una vejiga completa.

Anthony Atala, director del Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa, ha estandarizado el procedimiento de la vejiga de crecimiento.
Los investigadores luego proceden a verter estas células musculares en una solución de colágeno, la proteína de tejido conectivo, y el ácido poliglicólico, un material absorvible utilizado en las suturas. Dos días más tarde, se recubre el interior con células uroteliales hasta formar la nueva vejiga que se nutre en una incubadora que imita las condiciones del cuerpo; esto permite que las células crezcan y se puedan entretejer una con otra. La vejiga es luego implantada en el paciente, una vez se haya disuelto la solución. Los investigadores han estandarizado dicho procedimiento de la vejiga en crecimiento, a lo que Atala dice, con una sonrisa, "ahora podemos hacerlos en diversos tamaños, pequeño, mediano, grande y extra grande".
Estas ideas, una vez consideradas salvajes por la medicina regenerativa, se están convirtiendo rápidamente en una realidad. A finales del año pasado, Organovo, una empresa de biotecnología en San Diego, comenzó a distribuir la primera impresora comercial de creación de partes corporales. Sí, has leído bien: una impresora para las partes del cuerpo. Usando la misma idea que una impresora de chorro de tinta, donde son guiadas por láser las células y el material de soporte sobre una plataforma móvil. Con cada paso de la cabeza de la impresora, la plataforma se hunde, y el material depositado gradualmente se acumula formando una pieza de 3-D de los tejidos. Los laboratorios de medicina regenerativa en todo el mundo han confiado en la impresora para generar piel, músculo y vasos sanguíneos. El laboratorio de Atala ha utilizado su tecnología para construir el corazón de un ratón en tan solo 40 minutos.

Una vejiga similar a esta están siendo probadas en seres humanos.

Una válvula de corazón toma forma en el laboratorio previo a su implantación.
Atala y sus colegas también han conseguido construir riñones en laboratorio capaces de producir orina una vez se implantan en animales de experimentación. Y dentro de unos años, dice, la piel humana podría ser implantada con este procedimiento y evitar así aquellos procedimientos a los que son sometidos las víctimas de quemaduras y otros pacientes mediante injertos dolorosos en la piel.
El crecimiento de órganos fuera del cuerpo humano esta transformando la medicina. "la estimulación, reparación y regeneración de órganos dentro del cuerpo será igual de importante", nos predice Atala, y agrega: "la inyección de células sanas y el crecimiento de estas nos permitirá inducir a las moléculas a regenarse, ya sea en pulmones enfermos o heridos, en el hígado y hasta en el corazón". Luego está el último desafío: ¿Puede un paciente algún día volver a crecer toda una extremidad?
"No está fuera del reino de la posibilidad", dice Atala. "Si una salamandra puede hacerlo, ¿por qué no puede un hombre?" Los científicos se están acercando a la comprensión de los procesos genéticos y fisiológicos que permiten a las salamandras regenerar sus miembros a partir de cero. Así como también las observaciones procedentes de ratones de laboratorio que tienen una mutación genética que les permite regenerar parcialmente pequeños cortes en su cuerpo.
Podrán estos médicos, en no menos de 40 años, ser capaces de ayudar a aquellos con problemas de crecimiento en la médula espinal, los corazones dañados o incluso miembros perdidos? Atala es optimista: "Las cosas que son posibles hoy en día fueron un sueño hace 20 años".
Por Gretchen Vogel.
Traducción de Juan Carlos Jiménez
Fuente: Smithsonian.com

No pasará mucho tiempo antes de que los cirujanos instalen de manera rutinaria piezas de repuesto a nuestro organismo con órganos creados en laboratorio.

Quantum opina:
La posibilidad de regenerar piel, hueso, cartílago y órganos vitales con daño irreversible ya no pertenece a la ciencia ficción; es toda una realidad que ofrece una solución potencial ante la falta de donadores para trasplante. Ya hemos oído hablar sobre la regeneración de piel usando células madre. Se trata de una tecnología particularmente útil para quienes sufrieron quemaduras graves. Hace un año un equipo de médicos liderado por el Doctor Nick Di Girolamo, de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) lograron que tres australianos que padecían un raro tipo de ceguera, recuperen la vista con tan sólo un mes de terapia, usando solamente un cultivo de células madre proveniente de sus propias córneas.
El investigador Volker Schächinger, de la universidad alemana Johann Wolfgang Goethe, en Frankfurt, lideró un grupo de científicos de diversos centros que evaluaron a 204 pacientes que habían sufrido un infarto. En aquellos que recibieron directamente en sus arterias coronarias una infusión de células madre, derivadas en este caso de la médula ósea, se observaron resultados promisorios y cual si fuera una salamandra, el corazón mejoró su contracción.