Poco a poco el ser humano y su ciencia se acercan hacia la meta: regenerar por completo cualquier tejido humano sin necesidad de transplantes y esperas. 

Lo que hoy son promesas en unos diez años serán realidades completas: la carrera por asegurar al ser humano “repuestos” como si fuera una máquina que cambia piezas y se actualiza sigue adelante. Hay dos vías: la genética, con la opción de reproducir en laboratorio órganos clónicos a partir de nuestras propias células o bien añadidos artificiales. El segundo paso se ha dado ya para los tejidos cardíacos con el avance de los investigadores de la Escuela de Medicina de Harvard, el Hospital Brigham y de Mujeres de Boston y la División de Ciencias de la Salud y Tecnología de Harvard, en Estados Unidos.

Una de las jefas del proyecto, Nasim Annabi, presentó el avance en la Sociedad Americana de Química este mismo mes, un tejido que imita al músculo cardiaco natural que late, no sólo en un plato de laboratorio, sino también cuando se implanta en animales. Annabi aseguró que “la reparación de corazones dañados podría ayudar a millones de personas en el mundo a vivir vidas más largas y saludables”. Actualmente el transplante o sustitución de partes del sistema cardíaco son la única manera de curar determinadas enfermedades. El problema es que hay muchos más pacientes en listas de espera de órganos que posibilidades, y las vidas de estos pacientes son lastimeras y a veces penden de un hilo. Además existe la posibilidad de que el cuerpo huésped rechace el nuevo órgano.

El avance es un “hidrogel elástico con tecnologías de microescala para crear un tejido cardiaco artificial que imita las propiedades mecánicas y biológicas del corazón natural”. La compañera de Annabi, Ali Khademhosseini, ha señalado que no se trata sólo de crear células nuevas sino de conseguir implementarlas con el resto de tejidos y que tengan las mismas funciones fisiológicas, y para eso hace falta bajar a la estructura de proteínas misma, mezclada con hidrogeles que ayudan en la formación.

Esquema del nuevo tejido artificial

Desde hace años las dos vías de trabajo se han abierto y han hecho muchos avances en poco tiempo. Las terapias genéticas a partir de células madre o células manipuladas para que parezcan originalmente formadoras de tejidos han evolucionado más en cinco años que en las dos décadas anteriores. Por otro lado la biónica y la química aplicada también siguen adelante. Las válvulas mecánicas para el corazón ya son una realidad más habitual de lo que creemos, y las terapias para sustituciones también. La gran ventaja de un tejido nuevo sería hacer auténtica labor de mecánico en el corazón: reparar de alguna manera el tejido, que puede dañarse con el tiempo cuando se obstruyen las arterias y se deja sin oxígeno a una parte del corazón. Pero son tantas las circunstancias secundarias que es muy difícil para la medicina moderna todavía. No la futura.

Y el futuro, como apuntó Annabi, es un horizonte de apenas una década. Aplicaciones simples, como la creación de piel mediante ingeniería, ya existen en laboratorio y se han utilizado en la recuperación de quemados y en otro tipo de lesiones. Pero la distancia entre la piel y un órgano tan complejo y fundamental como el corazón ya es otra historia. Este abismo técnico es el que han intentado superar los miembros del proyecto de construcción de tejidos orgánicos en tres dimensiones del Hospital Brigham y de Mujeres y la Escuela Médica de Harvard en Boston y la Universidad de Sydney, en Australia.

Hidrogeles y proteínas humanas, la base

Según Khademhosseini, los hidrogeles manipulados en laboratorio “en muchas formas imitan aspectos de la matriz de nuestro propio cuerpo […], son suaves y contienen gran cantidad de agua, igual que los tejidos humanos”. Estos hidrogeles pueden ser manipulados en laboratorio para que tengan diferentes comportamientos fisiológicos y propiedades a todos los niveles (biológicas, químicas, mecánicas, eléctricas). A pesar de esta maleabilidad, lo cierto es que el tejido del corazón es especialmente complejo y tiene una virtud que lo cambia todo: es tremendamente elástico y resistente para poder soportar el trabajo continuo de compresión y distensión ininterrumpido durante toda una vida.

Esto obligó a los investigadores a desarrollar toda una nueva variante de materiales en forma de geles capaces de imitar esa elasticidad; lo hicieron a partir de la manipulación de una proteína natural, la tropoelastina, que precisamente proporciona al nuevo tejido esa capacidad elástica de recuperación y resistencia clave sin la cual no hay posibilidad alguna de sustitución. Fue entonces cuando se entró en la fase de ingeniería pura y dura, creando modelos de comportamiento para esos tejidos, algo así como hojas de ruta para que sepan cómo crecer según la forma deseada. Una vez hecha la arquitectura del tejido hay que dotarle de capacidades fisiológicas activas: es decir, que se mueva.

En los ensayos de laboratorio lograron que esos nuevos tejidos, prácticamente pequeños parches, se colocaran alineados con el resto de tejidos y “latieran”, es decir, se movieran, en sincronía para crear un movimiento armónico. Este avance implica que el corazón natural podría ser “parcheado” con los nuevos microtejidos y así poder evitar el transplante, costoso, complicado y sujeto a muchos problemas colaterales. De momento no se ha pasado del trabajo de laboratorio y el ensayo con animales, pero ya es un gran avance.

La otra opción: un corazón biónico