Usar animales domésticos para hacer órganos humanos

TOMA el huevo fertilizado de un cerdo. De cada célula en el embrión resultante, se corta un gen o genes que promueven el desarrollo del corazón del animal. Inyecte células madre humanas de un paciente que necesita un nuevo corazón en el embrión y luego colóquelo en el útero de una cerda. Espera nueve meses. El resultado es un cerdo adulto con un corazón hecho de células humanas. El cerdo puede ser sacrificado y el corazón trasplantado en el paciente que proporcionó las células madre, para quienes el órgano será una compatibilidad genética.

Esa, al menos, es la esperanza de un panel de investigadores que presentó su trabajo a la reunión anual de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia, en Austin, Texas. Porque, aunque este tipo de fusión biológica puede disparar los circuitos de disgusto, el valor de tal procedimiento, si fuera posible, es claro.

En primer lugar, los órganos trasplantables son escasos y su demanda aumenta. A medida que la vida en general, y los automóviles en particular, se vuelven más seguros, el suministro de cuerpos con órganos sanos se reduce. Mientras tanto, las personas viven más tiempo. Como resultado, solo 75,000 personas en los Estados Unidos están esperando órganos. Todos los días mueren alrededor de 20 de ellos. Además de aumentar el suministro de órganos, cultivarlos en animales también podría aumentar su utilidad. La compatibilidad genética entre el órgano y el paciente significaría que aquellos que reciben órganos trasplantados ya no necesitarían tomar medicamentos inmunosupresores para detener el rechazo.

Todo esto hace que los órganos en crecimiento en el ganado sean una tentadora alternativa a la cosecha de los muertos. Miles de años de crianza han producido bestias que crecen rápidamente, por lo que un paciente no necesita esperar mucho mientras su futuro corazón se desarrolla dentro de un animal joven. Las ovejas, las vacas y los cerdos son más o menos del tamaño adecuado para hospedar órganos humanos. Y, dado que tales animales ya han sido criados para su carne y su piel, su uso para cultivar cosas más valiosas debe cumplir sin objeciones más allá de las aprensiones.

La creación de órganos humanos de esta manera se basaría en la unión de dos desarrollos recientes en biotecnología. CRISPR / Cas9, una herramienta de ingeniería genética descubierta en 2012, recortaría partes del genoma del huésped animal que controlan el desarrollo del órgano que se está cultivando. Esto crearía un «vacío genético» que podría ser llenado por células madre pluripotentes inducidas, el segundo avance, realizado en 2006. Las células madre pluripotentes humanas pueden crecer en muchos tipos diferentes de tejidos, llenando el vacío que queda en el animal en desarrollo con un órgano hecho de las propias células del paciente.

Que esta combinación funciona en principio se demostró por primera vez el año pasado, cuando un grupo del Instituto Salk en California informó haber fabricado ratones con ojos, páncreas, corazones y otros órganos compuestos de células de rata. Tales criaturas de especies mixtas son conocidas como quimeras, después de un monstruo en la mitología griega. Muchas de estas quimeras ratoneras vivieron hasta la edad adulta, y una alcanzó su segundo cumpleaños, que para un pequeño roedor es la vejez. Un segundo grupo, dirigido por Hiromitsu Nakauchi de la Universidad de Stanford, mostró que un páncreas de ratón cultivado de esta manera en una rata, que luego tenía partes de él trasplantadas en un ratón genéticamente idéntico al que suministraba las células madre empleadas, podía controlar la diabetes en ese ratón. El Dr. Nakauchi había creado un órgano funcional y trasplantable.

La creación de quimeras que incluyen órganos humanos es más desafiante, porque las personas están menos relacionadas con las ovejas y los cerdos que los ratones con las ratas. Sin embargo, el Dr. Nakauchi y su grupo han seguido su trabajo con ratones cultivando células de páncreas humano en fetos de cerdo. Otro panelista, Pablo Ross de la Universidad de California, Davis, dijo que había logrado una hazaña similar en ovejas. En ambos casos, los animales quiméricos no llegaron a término. Si eso sucediera, sus células del páncreas humano podrían ser extraídas y trasplantadas hipotéticamente a personas que padecen diabetes para revivir la capacidad del paciente de producir insulina.

El Dr. Nakauchi y el Dr. Ross realizaron sus trucos mediante el uso de CRISPR / Cas9 para cortar un gen llamado Pdx1 de los embriones de sus cerdos y ovejas. Este gen codifica una proteína crucial para el desarrollo pancreático, creando así el vacío genético que las células madre pluripotentes humanas van a llenar. Pero Pdx1 no es el único gen que puede ser silenciado de esta manera. Daniel Garry de la Universidad de Minnesota usa la técnica para cerrar Etv2 en cerdos. Etv2 controla el desarrollo del sistema vascular, incluido el corazón. El Dr. Garry también puede convencer a las células madre humanas para que crezcan y se conviertan en células orgánicas, en su caso células cardíacas, aunque por el momento solo forman una pequeña proporción de las células en los corazones embrionarios resultantes.

En sus búsquedas de células pancreáticas, el Dr. Nakauchi y el Dr. Ross han encontrado problemas similares de rareza. Pero estos son los primeros días. El Dr. Garry, cuyo laboratorio produce ahora dos o tres fetos porcinos por semana, está estudiando esos fetos para tratar de entender por qué en algunos solo un corazón celular en 100,000 es humano, mientras que en otros fetos el número es uno en 100 Si puede descubrir el principio subyacente, entonces el objetivo de reemplazar las células cardíacas de cerdo por completo con las humanas se habrá acercado.

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