Una carrera científica de fondo para convertir a los cerdos en donantes de órganos para los humanos

Cuando el órgano vital de un paciente falla de forma definitiva e irreversible, conseguir a tiempo un sustituto para trasplantarlo marca la diferencia entre la vida y la muerte. Desafortunadamente, no hay órganos disponibles para todo el mundo. Centenares de miles de personas mueren cada año en las listas de espera, ansiando el preciado órgano que finalmente no llega. La escasez de donantes, junto una demanda de órganos cada vez mayor, está empeorando la situación de las listas de espera en infinidad de países. No obstante, los científicos trabajan desde hace décadas para intentar solucionar este grave drama humano. Su ambicioso objetivo: lograr que otras especies animales se conviertan en nuestros potenciales donantes.

Hace una semana, un avance prometedor hacia este fin saltó a los medios de comunicación a lo largo del mundo: por primera vez se había trasplantado con relativo éxito un riñón de cerdo a un humano con muerte cerebral. El logro, conseguido el pasado 25 de septiembre gracias a un equipo de sanitarios y científicos del hospital NYU Langone Health (en Nueva York), supone un paso adelante en el terreno de los trasplantes entre especies diferentes (xenotrasplantes). En el experimento, que tuvo una duración total de 54 horas, se conectó el riñón de un cerdo modificado genéticamente a la circulación de una mujer fallecida (con respiración artificial). Este órgano no se llegó a implantar en el interior de su cuerpo, sino que se dejó en el exterior, protegido por un recubrimiento de plástico, para poder monitorizarlo de forma constante.

Para evitar el ataque del sistema inmunitario a este órgano se tomaron dos medidas: por un lado, se modificó genéticamente al gorrino para que no produjera la molécula alfa gal que se encuentra normalmente en la superficie de las células porcinas y que el sistema inmunitario humano considera extraña. Por otro, se implantó el timo del cerdo (cuya función es “adiestrar” a diversas células inmunitarias) a la mujer receptora. Los científicos comprobaron que el riñón porcino funcionó con normalidad a la hora de producir orina desde el principio hasta el final del experimento y no hubo señales de un temprano rechazo inmunitario. Los detalles de la intervención aún están pendientes de publicarse en una revista científica, por lo que no es, por ahora, posible valorar este avance con todos los datos.

Esta experiencia supone una valiosa prueba de concepto sobre el potencial de los cerdos modificados genéticamente como donantes de órganos humanos. No obstante, son muchos los retos a superar en la carrera científica de fondo que supone conseguir, algún día, que los cerdos se conviertan en nuestros donantes. El rechazo inmunitario frente a estos órganos a medio y largo plazo es un factor clave y esto no se ha investigado en la reciente cirugía realizada por el equipo estadounidense.

El cerdo: candidato principal para la medicina regenerativa

¿Por qué los puercos en particular están recibiendo tanta atención científica como potenciales donantes cuando tenemos más semejanzas genéticas e inmunitarias con diversas especies de monos? Son múltiples las razones que han llevado a que este animal sea el favorito para los científicos en la búsqueda de una preciada fuente de órganos humanos: se crían con facilidad y rapidez en infinidad de lugares del mundo, su experimentación y sacrificio presenta muchos menos conflictos éticos para el ser humano que el uso de primates, poseen varios órganos con estructuras y funcionamientos muy similares a los de los humanos (especialmente el corazón) y su modificación genética resulta más sencilla.

A grandes rasgos, hay dos estrategias principales para intentar conseguir que el cerdo se convierta en una fuente de órganos humanos. Una de ellas consiste en crear cerdos que desarrollen un determinado órgano humano (corazón, riñones, pulmones...) en lugar de su equivalente porcino. Estos individuos se consideran quimeras, pues poseen células de diferentes especies (humana y porcina). Para ello, los cerdos se modifican genéticamente, desde su estado embrionario, para “inactivar” la generación de su propio órgano y, en su lugar, se implantan células madre humanas que se encarguen de formar ese órgano. 

Esta línea de investigación se encuentra aún en pañales. De hecho, las primeras quimeras cerdo-humanas, creadas por el grupo del investigador Juan Carlos Izpisúa del Instituto Salk, se anunciaron a comienzos de 2017. Por motivos éticos, no se permitió su desarrollo embrionario más allá de las cuatro semanas de gestación de estos animales y su producción era muy ineficiente: el porcentaje de células humanas era muy pequeño (0,001 %) y casi todos los embriones implantados no llegaban a desarrollarse (solo lo consiguieron 186 de 2.075 embriones). En abril de este año consiguieron desarrollar embriones quiméricos humano-mono y cultivarlos hasta 20 días.

La otra estrategia se basa en 'maquillar' a los cerdos para que nuestro sistema inmunitario, ante un trasplante de un órgano porcino, lo identifique como un órgano humano. Para ello es posible modificar genéticamente a los cerdos para que no produzcan moléculas que nuestro sistema inmunitario reconoce como extrañas (como alfa gal) e incluso producir moléculas que este sistema reconoce como propias del ser humano. 

Este enfoque se encuentra en una fase mucho más avanzada de investigación y presenta muchas menos dificultades que la producción de quimeras. En los últimos años ya se había conseguido que primates no humanos vivieran con corazones de cerdo durante años. Este es el método que han seguido los científicos del hospital de Nueva York para el reciente trasplante de riñón porcino en la mujer fallecida.

Es muy posible que en los próximos cinco o diez años comience algún pequeño ensayo clínico en el que se decida trasplantar un órgano porcino en una persona viva cuyo riesgo de muerte sea inminente y no pueda tener acceso a uno humano. Más allá de incentivar las donaciones de órganos entre la población general, el cerdo se presenta como un potencial 'salvador' frente a unas listas de espera de trasplantes cada vez más largas.