Quimera entre especies: nueva esperanza para las personas que necesitan un trasplante de órganos

Primer estudio que demuestra el desarrollo de quimeras interespecíficas como nueva fuente de órganos para trasplantes.

En un estudio publicado en Cell ¹ , se crearon por primera vez quimeras —llamadas así por el monstruo mítico mitad león, mitad cabra, mitad serpiente— mediante la combinación de material humano y animal. Se pudo observar con éxito el crecimiento de células humanas dentro de un cerdo tras la inyección de células madre humanas (capaces de desarrollarse en cualquier tejido) en el embrión porcino mediante una tecnología de células madre de vanguardia.

Este estudio, dirigido por el profesor Juan Carlos Izpisua Belmonte en el Instituto Salk de Estudios Biológicos en California, representa un gran avance y un trabajo pionero en la comprensión y el aprovechamiento del potencial de las quimeras interespecíficas , y proporciona una capacidad sin precedentes para estudiar el desarrollo embrionario temprano y la formación de órganos.

¿Cómo se desarrolla la quimera humano-cerdo?

Sin embargo, los autores describen este proceso como bastante ineficiente, con una baja tasa de éxito de tan solo un 9%, aunque también observaron que las células humanas funcionaban correctamente al formar parte de una quimera humano-porcina. La baja tasa de éxito se atribuye principalmente a las diferencias evolutivas entre humanos y cerdos , y tampoco se encontró evidencia de que las células humanas se integraran en el tejido cerebral inmaduro . A pesar de la baja tasa de éxito, las observaciones muestran que miles de millones de células en el embrión quimérico aún contendrían millones de células humanas. El análisis de estas células por sí solo (incluso entre el 0.1% y el 1%) sería sin duda significativo en un contexto más amplio para lograr una comprensión a largo plazo de las quimeras interespecíficas.

Un estudio relacionado sobre quimeras también se publicó casi al mismo tiempo en Nature, dirigido por Hiromitsu Nakauchi en el Instituto Stanford de Biología de Células Madre y Medicina Regenerativa, que informa sobre islotes funcionales en quimeras de rata-ratón ².

Discusión ética en torno a las quimeras, ¿hasta dónde podemos llegar?

Sin embargo, los estudios relacionados con el desarrollo de quimeras interespecies también son éticamente debatibles y suscitan preocupaciones sobre hasta qué punto estos estudios pueden realizarse y son legal y socialmente aceptables. Esto implica la responsabilidad ética y los órganos de toma de decisiones legales y también plantea varias preguntas.

Si consideramos todas las consideraciones éticas, es incierto si una quimera humano -animal podría nacer alguna vez. ¿Sería ético que naciera pero no se le permitiera reproducirse esterilizándola? Asimismo, es cuestionable el porcentaje de células cerebrales humanas que podría tener la quimera. ¿Podría la quimera situarse en una incómoda zona gris, como sujeto intermedio entre la investigación animal y la humana? Los científicos desconocen gran parte de su propia especie debido a las numerosas barreras para la investigación en humanos. Estas barreras incluyen la falta de apoyo a la investigación con embriones, la prohibición de cualquier ensayo clínico relacionado con la modificación genética de la línea germinal (células que se convierten en espermatozoides u óvulos) y las limitaciones en la investigación de la biología del desarrollo humano.

Sin duda, los científicos deberán abordar estas preguntas en el momento adecuado en lugar de evitarlas. Tales esfuerzos proporcionarán una base y avanzarán el camino para futuras investigaciones que sean éticamente sólidas y proporcionen conocimientos más profundos sobre el “ser humano”.

Los autores afirman categóricamente que su objetivo es principalmente comprender cómo las células de dos especies diferentes (cerdo y humano aquí) se mezclan, diferencian e integran y que han analizado la quimera humano-cerdo en una etapa muy temprana de desarrollo.

Múltiples desafíos pero inmensa esperanza para el futuro.

Este estudio es prometedor, a pesar de sus dilemas éticos, y representa el primer paso hacia la generación de órganos humanos trasplantables utilizando animales grandes (cerdo, vaca, etc.) cuyo tamaño y fisiología son muy similares a los de los humanos. Sin embargo, según el estudio actual, los niveles de rechazo inmunitario son muy elevados. La presencia de células de cerdo en cada órgano que se desarrolla en la quimera supone un gran desafío para cualquier intento de trasplante exitoso de órganos en humanos.

Sin embargo, la verdadera esperanza para el futuro reside en poder contar con una nueva fuente de órganos para trasplantes humanos mediante el uso de tecnologías de células madre y edición genética. Esto es fundamental y urgente, dada la enorme necesidad de trasplantes entre los pacientes, muchos de los cuales fallecen en lista de espera (especialmente en aquellos que requieren riñón e hígado), y también la gran escasez de donantes.

Los autores afirman que este estudio también afectará otras áreas de investigación relacionadas. El desarrollo continuo de quimeras con relativamente más tejido humano tiene implicaciones y utilidad para estudiar la aparición de enfermedades en humanos y para detectar medicamentos antes de realizar ensayos en participantes humanos, además de comprender las diferencias entre las especies. En este estudio, la tecnología no se utilizó para quimeras humanas, pero, en teoría, se podría idear una metodología complementaria en el futuro para intentar utilizar quimeras para fabricar órganos humanos para trasplantes. Más trabajo en esta área arrojará información sobre el posible éxito y las limitaciones de estas tecnologías cuando se utilizan para desarrollar quimeras.

Este es un primer y crucial estudio sobre el desarrollo de quimeras humanas y animales y allana el camino para promover la comprensión de la comunidad científica sobre las vías de creación y desarrollo de las células en un entorno animal.

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Fuentes)

1. Wu J et al. 2018. Quimerismo interespecífico con células madre pluripotentes de mamíferos. Cell . 168(3). https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.12.036

2. Yamaguchi T et al. 2018. La organogénesis interespecífica genera islotes funcionales autólogos. Nature. 542. https://doi.org/10.1038/nature21070

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