Univalle y el futuro de los trasplantes

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Hace más de 20 años, el Grupo de Medicina Regenerativa de Univalle trabaja en la quimerización de órganos con células madre. La quimera es un personaje mítico con una corporalidad híbrida: cuerpo de cabra, cabeza de león y cola de dragón. Dicha criatura, que aterrorizaba a los griegos antiguos es hoy una posibilidad para resolver el principal problema de los trasplantes de órganos en el mundo: el rechazo por parte del sistema inmune.

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Esta promesa de la ciencia podría mejorar la calidad de vida de millones de personas que requieren algún tipo de trasplante, desde tejidos como la piel, hasta una córnea o un corazón. La quimerización busca que el material genético de individuos distintos pueda coexistir en un organismo, tejido u órgano, usando células madre del receptor.

El término quimera también denomina un anhelo improbable, como lo es emparejar los órganos de un donante y un receptor: una probabilidad en 87 mil. Este es el gran reto científico que desde 1995 se trazó el médico internista y farmacólogo José Óscar Gutiérrez Montes.

Gutiérrez inició su investigación en medicina regenerativa estudiando el desarrollo de telas bioabsorbibles para lograr que sobre ellas crecieran células, con el fin de ofrecer una solución a las secuelas por quemaduras de pólvora en niños que llegaban al Hospital Universitario del Valle en épocas decembrinas.

Una tradición de investigación en Univalle

“Hace 40 años, en Univalle, el dermatólogo y profesor Rafael Falabella intentó realizar cultivos de piel, pero solo llegó hasta un punto porque no contaba con los recursos necesarios. Entonces, lo primero que pensé fue en hacer piel quimerizada. Empecé a usar la expresión en 2003”, comenta el profesor Gutiérrez.

En el año 2000, conmovido por el caso de diabetes de un pequeño de 9 años, hijo de un colega y amigo suyo, el profesor Gutiérrez comenzó a cultivar islotes pancreáticos, células que producen insulina, cuyo trasplante podría convertirse en una alternativa para el tratamiento de la diabetes.

Luego de una década de ensayos, el equipo logró perfeccionar la técnica de separación de islotes y hacer el primer trasplante a un paciente diabético. “Tomamos el páncreas, lo procesamos y sacamos solamente las células que producen insulina”, dice el investigador. El nombre de Gutiérrez comenzó a sonar por sus investigaciones y tiempo después obtuvo financiación para construir el laboratorio en la Escuela de Ciencias Básicas de Univalle donde actualmente trabaja con un equipo multidisciplinar, cada vez más amplio de profesores, estudiantes e investigadores.

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Alejandro Niño Murcia - Médico

En 2009, el cirujano Luis Fernando Tintinago contactó al profesor Gutiérrez por sus desarrollos sobre quimerización, al verlos como una opción esperanzadora para una joven paciente con un tumor canceroso que ocupaba el 90 por ciento de su tráquea.

Fue así como en asociación con la Fundación Valle del Lili, el Grupo de Medicina Regenerativa realizó el primer trasplante en el mundo de una tráquea cultivada con células madre de la médula de la paciente receptora. El exitoso procedimiento salvó la vida de Sandra Arboleda: su cuerpo no rechazó el órgano trasplantado gracias a la transferencia de la identidad genética de la receptora, lo que también le permitió abandonar en muy corto tiempo el uso de fármacos inmunosupresores.

Han pasado trece años desde que se realizó este trasplante y Arboleda goza de una condición de salud óptima, una historia que habría sido distinta si se hubiera sometido al tratamiento tradicional de medicamentos inmunosupresores, que deriva en una salud precaria para el paciente, quien queda más expuesto a múltiples enfermedades.

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Gracias a esta experiencia, en el año 2016 Gutiérrez y su equipo patentaron ante la Superintendencia de Industria y Comercio la ‘quimerización de órganos’ como una alternativa a los tratamientos de trasplante convencionales que facilita al organismo receptor la aceptación del material genético extraño -células, tejido u órganos-, además de que permite reducir ampliamente la ingesta de fármacos inmunosupresores en el postoperatorio. La reducción de estos medicamentos no solo impacta la calidad de vida del paciente, también beneficia al sistema de salud, pues reduce los costos posteriores al trasplante, un tratamiento de alto costo.

La escasa disponibilidad de donantes en el mundo y la poca viabilidad de los órganos una vez son extraídos, son otros de los grandes problemas asociados a los trasplantes. Al eliminar la barrera de compatibilidad genética para los receptores, el uso de órganos quimerizados aumenta la disponibilidad de órganos a trasplantar. La tecnología desarrollada por los investigadores de Univalle también permite mejorar las condiciones de conservación de los órganos y el método resulta de fácil uso, ya que no requiere modificar el procedimiento quirúrgico tradicional.

Avances en los últimos años

En los últimos años, el Grupo de Investigación en Medicina Regenerativa ha enfocado buena parte de su trabajo en la experimentación con biomodelos animales, especialmente con cerdos, que anatómica y fisiológicamente son parecidos a los humanos.

En 2017, un cerdo, a quienes los investigadores bautizaron Pachorrón, recibió exitosamente el trasplante de un pulmón y aún sobrevive con buenas condiciones de salud sin haber recibido medicamentos inmunosupresores. El procedimiento fue realizado como parte del macroproyecto de Medicina Regenerativa de la Facultad de Salud de Univalle, liderado por el profesor Oscar Gutiérrez, con participación de los doctores Gustavo Valderrama, Henry Rodríguez, Laura Rodríguez, el veterinario Rodrigo Zambrano, los bacteriólogos Jaime Muñoz y Olga Fernández, quienes quimerizaron el pulmón trasplantado. En medicina reproductiva también se han realizado experimentos de trasplantes de úteros entre ovejas, con resultados exitosos.

Una investigación que despierta interés internacional

Cuando estaba finalizando su entrenamiento en trasplante de órganos en la Universidad de Sao Paulo, el doctor Henry Rodríguez, miembro del Grupo de Investigación en Medicina Regenerativa de Univalle, comunicó a los profesores brasileros las innovaciones de su equipo en Colombia. Los investigadores de la Universidad de Sao Paulo se interesaron en conocer el método de quimerización de órganos y dos de sus docentes, expertos en trasplante de hígado y órganos gastrointestinales, viajaron a Cali en enero del 2018.

Las impresiones que se llevaron estos profesores los hicieron retornar a Cali ocho meses después en compañía del director del Departamento de Trasplantes de la Universidad de Sao Paulo, el doctor Augusto Carneiro, quien comprobó personalmente los resultados de estos estudios. A partir de dicha experiencia, las dos universidades firmaron un convenio de colaboración que se mantiene activo.

¿Cómo se quimeriza un órgano?

Trasplante de Corazón

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Un órgano quimerizado porta información clave para que el cuerpo que lo recibe reconozca en él algo propio y no lo rechace. Lo que se busca con el cocultivo de órganos con células madre del receptor es que intercambien información con las células del órgano al entrar en contacto. Gracias a ese intercambio, probablemente mediante información presente en las mitocondrias de las células de la médula ósea del receptor, las células del órgano donado adquieren una especie de “documento de identidad”, explica el profesor Oscar Gutiérrez. Esa nueva identidad que adquiere el órgano después del cocultivo con células mesenquimales evita el rechazo.

Antes del trasplante, el órgano que se va a implantar pasa por el EMO-Q, el equipo de mantenimiento de órganos y quimerización que también fue patentado por Gutiérrez y su grupo ante la Superintendencia de Industria y Comercio. Allí es sumergido en un medio constituido por una mezcla de nutrientes iguales a los del plasma, con la misma densidad y PH de la sangre, que lo despoja de las plaquetas, los glóbulos blancos y las otras células circulantes y permite que las células se mantengan vivas gracias a que recibe nutrientes y oxígeno en forma constante. El órgano permanece de 12 a 16 horas en temperatura baja, hasta que se realiza el trasplante. Durante ese tiempo, el medio será cambiado cada 4 horas para que los nutrientes no se agoten.

Mientras tanto, se extraen las células madre de la médula ósea del receptor y se preservan en uno de los recipientes de almacenamiento usados en los bancos de sangre. En el último cambio de medio se añaden estas células al órgano que se trasplantará. En las cuatro horas siguientes se logra el intercambio de información y de identidad: el órgano adquiere una nueva documentación con la cual podrá “engañar” al sistema inmune del receptor.

Los recursos financieros, un obstáculo para el avance

El Grupo de Medicina Regenerativa continúa realizando estudios en biomodelos animales con el propósito de mejorar las técnicas de quimerización en diferentes órganos. Entre las dificultades más evidentes en este tipo de investigación en los países latinoamericanos está la brecha en la obtención de recursos en comparación con las grandes potencias económicas del mundo.

“Por ejemplo, para una sola institución como el Diabetes Research Institute - DRI, ubicada en Miami -Estados Unidos, el presupuesto anual que se invierte es miles de veces mayor del que pudiéramos obtener para nuestras investigaciones, qué después de la pandemia ha dependido de recursos propios de los investigadores”, indica el profesor Oscar Gutiérrez.

Pese a la escasez de recursos, este equipo de investigadores de Univalle no se ha detenido. Incluso han hecho rifas para financiar la realización de varios experimentos y siguen tocando puertas en la búsqueda de inversión para esta investigación que revolucionaría la medicina de trasplantes.

“Tratamos de desarrollar esto como una actividad económica que podría ser muy rentable, asegurando la patente, la habilidad y la exclusividad. Así podríamos lograr un pellizquito del presupuesto global en el área de trasplantes, que está alrededor de U$ 1 trillón de dólares. Confiamos en que los resultados de estas investigaciones abrirán nuevos campos de tratamiento y trasplante de órganos y tejidos, no solamente de humano a humano, sino, inclusive, de tejidos animales a humanos, condición que permitiría disminuir la brecha entre la demanda de órganos y la oferta para el reemplazo”, puntualizó.

POR YIZETH BONILLA VÉLEZ - PERIODISTA DE LA DIRECCIÓN DE COMUNICACIONES DE UNIVALLE

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