Ese hígado es artificial o es impresión mía

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“¡Jesús, esto va a funcionar!”. Me imagino a Christiaan Neethling Barnard, el cirujano que realizó el primer trasplante de corazón de la Historia, gritando esa frase y bailando por todo el quirófano mientras en su cabeza sonaba ‘I’m a believer’ de Neil Diamond (que ese 1967 había vendido más de diez millones de copias). En la mesa estaba Louis Washkansky, un comerciante de ultramarinos de 54 años, que tras 5 horas y 52 minutos iba a pasar para siempre a los libros de historia.

La llegada de los trasplantes hace 40 años supuso toda una revolución para la medicina moderna, solo moderada por la falta de órganos que trasplantar. La impresión de órganos 3D vivos nos da la oportunidad por primera vez de poder acortar esa espera, de poder garantizar un órgano funcional y personalizado a cada persona que lo necesite. Pero ¿cómo funciona eso de imprimir órganos en 3D? ¿Qué hace falta? ¿Son seguros? ¿En qué consiste esta revolución que se nos avecina?

Una aventura fascinante

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Se suele decir que los años sesenta fueron la edad de oro de los trasplantes. El 1 de marzo de 1963, Thomas Starzl cogió el bisturí y se dispuso a realizar el primer trasplante de hígado en el Hospital de Veteranos de Denver. La mejor descripción de esa intervención la hizo el mismo Starzl: “la intervención comenzó en un clima de confianza que sin embargo acabó en tragedia”. El receptor, un niño de 3 años con atresia biliar congénita, murió 5 horas después.

Dos meses después, el 5 de mayo, Starzl realiza otro trasplante. Esta vez se trata de un hombre de 48 años con cáncer hepático. En este caso, el paciente sobrevive 22 días antes de morir a causa de una embolia pulmonar. Entre el 63 y el 67 se realizaron varias de decenas de trasplantes hepáticos por todo el mundo pero ninguno llegó a buen puerto.

Ese mismo año se realizó también el primer trasplante de pulmón, aunque la historia es, si cabe, mucho más rocambolesca. El receptor se llamaba John Russell y con 58 años, tenía cáncer de pulmón, una insuficiencia respiratoria y otra renal. Pero quizá lo más curioso de todo es que Russell estaba en el corredor de la muerte de la Penitenciaría Estatal de Mississippi por un asesinato que había cometido diez años antes. Russell accedió al trasplante consciente de que no se había realizado nunca en humanos a cambio del indulto del Gobernador del Estado por “contribución a la causa de la humanidad”. Desgraciadamente, no pudo disfrutar demasiado de su libertad y murió 16 días más tarde por una complicación de su insuficiencia renal.

En el 66 se trasplantó en Minneápolis el primer páncreas. En el 67, como decíamos, el primer corazón en Ciudad del Cabo. Los primeros intestinos y riñones se trasplantaron también entre 1964 y 1968. Pero no es hasta los 80 cuando los avances en inmunosupresión y coagulación hacen que la técnica sea lo suficientemente segura como para generalizarla. De hecho, aunque en España tenemos pioneros desde los años 60, no es hasta 1979 cuando se crea la ‘Ley sobre extracción y trasplante de órganos‘ y hasta 1989 cuando nace la Organización Nacional de Trasplantes.

A partir de ese momento, el gran problema pasó a ser la escasez de órganos para trasplantar. Ante este problema se intentaron algunas soluciones. En el caso de las válvulas cardiacas, se comenzó a experimentar con válvulas mecánicas y de origen animal. Aunque estos intentos fueron poco más que ‘parches’ muy útiles pero de aplicación muy concreta, hoy en día los programas de investigación se basan precisamente en esas dos líneas de investigación: la creación de quimeras (es decir, ‘cultivar órganos humanos’ dentro de animales como cerdos u ovejas gracias a técnicas de ingeniería genética) y la construcción de órganos artificiales gracias a las técnicas de prototipado e impresión 3D

Pero, ¿esto va en serio?

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Como nos dicen desde Tikoa, un laboratorio de fabricación aditiva, “muy en serio”. Nos ponen como ejemplo una serie: The Knick. La serie protagonizada por Clive Owen está inspirada en un hospital de Nueva York en los primeros años del siglo XX. Si no la han visto, ya les aviso que tiene unas cotas de realismo que la hacen poco apropiada para la gente que se desmaya al ver un poco de sangre (y lo digo yo que soy un poco aprensivo). “Los maniquíes impresos en 3D han resultado ser de tal calidad que los médicos del Boston Children’s Hospital están utilizando modelos para realizar planificaciones y ensayos quirúrgicos”.

Esta fue la primera utilidad de las impresoras 3D, crear ‘maquetas’ idénticas a los órganos que se iban a intervenir a partir de técnicas de imagen. Así los equipos de cirujanos llevan tiempo utilizándolos para planificar operaciones complejas y minimizar el riesgo antes de su ejecución real.

Pero esto era sólo el principio: “Ya se han implantado una tráquea de impresión 3D en Europa y una vejiga en EEUU. Hay algunos órganos sencillos de hacer. Aunque cuanto más grandes y vascularizados, más complejos serán”, comentaba el catedrático José Becerra el año pasado.

En el mismo sentido Matti Kesti, un investigador de la Universidad Tecnológica de Zurich que trabaja en la impresión de cartílago, explicaba que por ahora «es muy complicado trabajar con órganos que tienen muchas funciones complejas». Ese es el siguiente gran reto.

¿Cómo funciona esto?

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Para ir más allá del cartílago o hueso (hace unas semanas, la Nottingham Trent University presentó un desarrollo muy prometedor en los implantes de hueso), hoy por hoy hay tres grandes líneas de trabajo: la más “elemental” supone una evolución de las válvulas mecánicas. Con una combinación de materiales rígidos (plásticos hipoalergénicos) y blandos (siliconas o geles), estos órganos permiten un funcionamiento muy similar de las partes que sustituyen. Partes que, por lo demás, son muy sencillas a nivel funcional.

A partir de aquí entramos en la creación de órganos vivos. Sí, vivos vivísimos. En dicho proceso se están trabajando en dos aproximaciones. Por un lado, la metodología más desarrollada consiste en fabricar unos andamios hechos con polímeros biocompatibles con el cuerpo humano que se usan como plataforma y sostén mientras se repueblan las células en un biorreactor. Es decir, crean un molde biodegradable sobre el que se cultivan tejidos para que tengan la forma y la funcionalidad requerida.

La última gran opción suena aún muy a ciencia ficción. Consiste en imprimir los órganos capa a capa. En este caso, se utiliza una estructura mucho más ligera pero también biodegradable. La clave de este sistema es que se imprime directamente con cartuchos de células fabricadas en el laboratorio o biotinta, como la denominan algunos.

¿Qué suponen la llegada de estas tecnologías?

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Mientras que nuestras técnicas y tecnologías van mejorando a un ritmo endemoniado, el gran problema que supone el sistema de trasplantes es que, llegado cierto porcentaje de donaciones, en la práctica no se puede incrementar el número de trasplantes sin aumentar el número de muertes. La posibilidad de crear órganos artificiales acaba con éste problema. No sólo porque se pueden hacer on-demand, sino porque se pueden adaptar exactamente a las necesidades del paciente y se reduce dramáticamente el riesgo de rechazo.

Siempre es arriesgado hablar del futuro. Pero justo ahora que estamos reflexionando sobre un futuro sin antibióticos, todo parece apuntar a que los avances en ingeniería genética y este tipo de técnicas de biofabricación aditiva nos van a llevar a la siguiente fase del desarrollo médico. Vamos, una de esas cosas que nos hace levantarnos esperanzados.

Imágenes | Center for Health Journalism

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