Nuevo hito de la ciencia: primer trasplante de riñones de cerdo modificados genéticamente a un paciente con muerte cerebral

Apenas una semana después de haber sido testigos del primer trasplante de corazón de un cerdo a un humano, un equipo de investigadores estadounidenses ha logrado trasplantar con éxito dos riñones de cerdo modificados genéticamente a un hombre que se encontraba en muerte cerebral.
Primer trasplante de riñones de cerdo modificados genéticamente.
University of Alabama at Birmingham
Primer trasplante de riñones de cerdo modificados genéticamente.
University of Alabama at Birmingham

Apenas una semana después de haber sido testigos del primer trasplante de corazón de un cerdo a un humano, un equipo de investigadores estadounidenses anuncian que han logrado trasplantar con éxito dos riñones de cerdo modificados genéticamente a un hombre que se encontraba en muerte cerebral. 

Este xenotrasplante -trasplante de órganos entre especies distintas- ha sido realizado por investigadores de la Facultad de Medicina Heersink, de la Universidad de Alabama en Birmingham (UAB), Estados Unidos. Los resultados se han publicado este jueves en un artículo en la revista American Journal of Transplantation.

Desde los años 90 se especula con la posibilidad de trasplantar órganos de animales a personas, pero no ha sido hasta recientemente que estos xenotrasplantes se presentan como algo posible.

Es la primera vez que se da a conocer el trasplante de dos riñones de cerdo en el abdomen de un ser humano y la primera ocasión en la que la cirugía se describe en una publicación científica revisada por pares. Según sus responsables, supone un paso más hacia "un futuro en el que el suministro de órganos satisfaga la tremenda necesidad".

"Junto con nuestros socios, hemos realizado importantes inversiones en xenotrasplantes durante casi una década con la esperanza de obtener el tipo de resultados que se han publicado hoy", afirma el doctor Selwyn Vickers, decano de la Facultad de Medicina Heersink de la UAB y director general del Sistema de Salud de la UAB y de la Alianza UAB/Ascension St.

La escasez de suministros de órganos es un grave problema -en el estudio se menciona que hasta 700.000 estadounidenses viven con insuficiencia renal- que puede ser solventado si se puede contar con los órganos de cerdos domésticos. Estos investigadores han desarrollado un modelo preclínico para probar que este tipo de maniobras es viable. 

Con el permiso de la familia, se realizó el trasplante de los riñones de cerdo genéticamente modificados en un hombre que se encontraba en estado de muerte cerebral. Tras el trasplante no se observaron muestras de que el cuerpo rechazase los nuevos riñones. Aun así, los investigadores reconocen que se necesitan nuevos estudios para optimizar este tipo de operaciones.

Ediciones genéticas para hacer los riñones aptos

Los riñones fueron obtenidos de cerdos editados genéticamente de forma que son aptos para cualquier humano independientemente de su tipo de sangre. Concretamente se realizaron 10 ediciones genéticas. En primer lugar, tres deleciones -mutación genética en la cual se pierde material genético- para desactivar los genes que activarían el sistema inmunológico humano causando el rechazo del órgano. Una cuarta deleción, para evitar que los riñones crezcan demasiado una vez estén trasplantados. 

Y el resto de modificaciones son genes humanos que se agregan al genoma del cerdo para evitar también que el sistema inmunitario ataque a los dos nuevos órganos -algunos de estos genes cumplen funciones como regular la coagulación de la sangre o reducir la inflamación-.

Trasplante de riñones de cerdo
Trasplante de riñones de cerdo
Facultad de Medicina Marnix E. Heersink School of Medicine

Pre-trasplante

La investigación se produjo en tres fases. En la primera fase, se evaluó la compatibilidad serológica entre el cerdo donante y el humano receptor, y se extrajeron los riñones del humano. 

El humano, un hombre de 57 años, había sido declarado en muerte cerebral cinco días antes y tenía una lesión renal aguda. El animal donante era una cerdo macho de 13 meses de edad y tenía una función renal normal. 

Al extraer los riñones del cerdo, se observaron algunas características distintivas, como un mayor diámetro de los uréteres. Aunque no supusieron grandes problemas, sí pusieron de manifiesto la necesidad de una técnica quirúrgica "meticulosa". Las biopsias previas a la operación demostraron que los riñones parecían similares a los riñones humanos normales.

Trasplante

La segunda fase, la del trasplante, duró unas 4 horas. El trasplante de los riñones se produjo por separado utilizando técnicas convencionales de este tipo de operaciones. 

El uréter derecho fue conectado a la vejiga mientras que el izquierdo se introdujo a través de la piel en una urostomía -abertura en el vientre que sirve para desviar la orina fuera de una vejiga que no funciona como debería-. De esta forma podían comprobar la producción de orina por separado, dentro de la vejiga y fuera. 

Ambos riñones recuperaron el flujo sanguíneo rápidamente "con un color y una turgencia excelentes", según varios cirujanos presentes. También se comprobó que el pulso en las arterias renales era normal y que los riñones producían orina. Durante el resto de la operación no se observó rechazo hiperagudo, un rechazo inmunológico que puede producirse tras el trasplante de órganos.

Postrasplante

La tercera fase, la del postrasplante, duró unas 74 horas. Durante este tiempo el humano receptor estuvo en el quirófano recibiendo cuidados intensivos de enfermería además de ser monitoreado. 

Los investigadores tuvieron que ir contrarrestando los efectos de la fisiología de la muerte cerebral para poder alcanzar su objetivo de comprobar el funcionamiento de los riñones. 

Finalmente, 77 horas y 32 minutos después de que los riñones recuperasen el flujo sanguíneo, el hombre sufrió una gran hemorragia que hizo que el estudio acabase. Además, de haber comprobado diariamente las posibles lesiones en los riñones, se analizó diariamente la sangre para descartar la presencia de retrovirus porcinos.

Resultados alentadores, pero será necesaria más investigación

Los riñones de cerdo modificados genéticamente se habían probado ampliamente en primates no humanos. Este estudio debía probar que ese modelo que había funcionado en otros primates no revestiría problemas en un humano.

Al igual que había ocurrido con los primates no humanos, no se observó rechazo hiperagudo en el organismo del humano receptor. Esto evidencia que la edición genética es suficiente para prevenir este rechazo. Los riñones, acostumbrados a una presión arterial menor en los cerdos, también aguantaron sin problema la presión arterial media de los humanos y tampoco se encontraron retrovirus porcinos en el humano. Aunque el objetivo no era optimizar el rendimiento renal, al menos en el riñón derecho "la producción de orina fue inicialmente robusta".

Los investigadores reconocen que, aunque los resultados son alentadores, las conclusiones son limitadas dada la corta duración del experimento y las circunstancias del trasplantado.

"Este modelo preclínico humano es una forma de evaluar la seguridad y la viabilidad del modelo de cerdo a primate no humano, sin riesgo para un humano vivo. Nuestro estudio demuestra que se han superado los principales obstáculos para los xenotrasplantes en humanos, identifica dónde se necesitan nuevos conocimientos para optimizar los resultados de los xenotrasplantes en humanos y sienta las bases para el establecimiento de un novedoso modelo preclínico en humanos para futuros estudios", explica la doctora Jayme Locke, directora del Instituto Integral de Trasplantes del Departamento de Cirugía de la UAB y cirujano principal del estudio.

El estudio ha sido posible gracias a United Therapeutics Corporation -empresa de biotecnología que concedió una subvención la UAB-y a Revivicor, Inc -filial de United Therapeutics Corporation que proporcionó el cerdo modificado genéticamente-.

'El Modelo de Parsons'

Jim Parsons, el hombre receptor de los riñones, se había registrado como donante de órganos, pero estos no eran aptos para la donación. Por ello, su familia aceptó que la UAB lo mantuviese conectado para que su cuerpo siguiera funcionando durante el tiempo del estudio. Esto permitió que se replicase "con precisión" cómo se realizaría este tipo de trasplante en un ser humano vivo.

La doctora Jayme Locke señala que "su poderosa contribución salvará miles de vidas". "El regalo de Parsons honra su legado y establece firmemente  la viabilidad, seguridad y factibilidad de este modelo preclínico", destaca. Para expresar su gratitud con Parsons y su familia, los investigadores han propuesto que se conozca como 'El modelo de Parsons'.

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