Investigadores texanos “bioingenierizaron” pulmones y los trasplantaron en cerdos adultos, permaneciendo libres de complicaciones después del procedimiento.
Nueva vida para pulmones “bioingenierizados” seguido de un trasplante exitoso
02 Agosto de 2018 | La historia original se obtuvo de la Universidad de Texas, Rama Médica
En 2014, Joan Nichols y Joaquin Cortiella de la Universidad de Texas, Rama Medica en Galveston, Texas, fueron el primer grupo de investigadores en lograr mediante técnicas de bioingeniería en un laboratorio, pulmones humanos.
Como se publicó recientemente en Science Translational Medicine, su trabajo ha progresado notablemente en los últimos cuatro años.
“El número de personas que han desarrollado lesiones pulmonares graves ha aumentado en todo el mundo, mientras que el número de órganos trasplantables disponibles han disminuido", dijo Cortiella, profesor de anestesia pediátrica.
"Nuestro objetivo final es proporcionar nuevas opciones para las personas que esperan un trasplante", dijo Nichols, profesor de medicina interna y director asociado del laboratorio nacional de Galveston en UTMB.
Estableciendo una técnica para “bioingenierizar” un pulmón
Para producir un pulmón por bioingeniería, se requiere un andamio de apoyo que satisfaga sus necesidades estructurales.
Este “andamio” de apoyo fue creado usando un pulmón de un animal no relacionado, que fue tratado usando una mezcla especial de azúcar y detergentes para eliminar todas las células y la sangre, dejando sólo las proteínas totalmente pulmonares del andamio o el “esqueleto del pulmón”.
Las células usadas para producir cada pulmón “bioingenierizado” provinieron de un único pulmón quitado de cada uno de los animales del estudio.
El andamio del pulmón fue colocado en un tanque al que se le agregaron, siguiendo un protocolo cuidadosamente diseñado, un coctel de nutrientes cuidadosamente elaborado y las células propias de los animales.
Los pulmones “bioingenierizados” se cultivaron en un biorreactor durante 30 días antes del trasplante.
Los animales receptores fueron evaluados a diferentes periodos de tiempo (a las 10 horas, a las dos semanas, al mes y a los dos meses) después del trasplante, permitiendo que el equipo de investigación examinara el desarrollo del tejido pulmonar después del trasplante y cómo se integró el pulmón bioingenierizado. Los pulmones fueron.
Todos los cerdos que recibieron un pulmón bioingenierizado permanecieron saludables.
Ya a las dos semanas posteriores al trasplante, el pulmón “bioingenierizado” había establecido la red de vasos sanguíneos necesarios para que el pulmón sobreviva.
"No se observaron signos de edema pulmonar, que generalmente es un signo de que la red vascular no ha madurado suficientemente", dijeron Nichols y Cortiella. "Los pulmones obtenidos por bioingeniería continuaron desarrollándose después del trasplante sin ninguna infusión de factores de crecimiento, el cuerpo proporcionó todos los bloques de construcción que los nuevos pulmones necesitaban".
Nichols dijo que el enfoque del estudio consistía en aprender qué tan bien el pulmón bioingenierizado se adaptaba y continuaba madurando dentro de un cuerpo vivo. En esta etapa no se evaluó la oxigenación proporcionada al animal por el pulmón bioingenierizado.
"Sabemos que los animales tenían 100 por ciento de saturación de oxígeno, ya que tenían un pulmón funcionando normalmente", dijo Cortiella. "Sin embargo, incluso después de dos meses, el pulmón bioingenierizado, aún no estaba lo suficientemente maduro como para evitar que el animal respirara mediante el pulmón normal y para permitir el cambio al pulmón bioingenierizado".
Por esta razón, los estudios futuros estudiarán la supervivencia a largo plazo y la maduración de los tejidos, así como su capacidad para el intercambio de gases.
Los investigadores dijeron que con suficiente financiamiento, podrían cultivar pulmones para emplearlos en trasplantes dentro de cinco a diez años.
"Ha llevado 15 años de investigación y mucho corazón para llegar hasta aquí, nuestro equipo ha hecho algo extraordinario con un presupuesto ridículamente pequeño y un grupo increíblemente dedicado de personas", dijeron Nichols y Cortiella.
Nota: Este artículo ha sido editado y adaptado tanto en longitud, como en contenido.
Referencia: Nichols, J. E., Francesca, S. L., Niles, J. A., Vega, S. P., Argueta, L. B., Frank, L., . . . Cortiella, J. (2018). Production and transplantation of bioengineered lung into a large-animal model.
Science Translational Medicine 01 Aug 2018:
Vol. 10, Issue 452, eaao3926
DOI: 10.1126/scitranslmed.aao3926
