El cultivo de células humanas revolucionará la cirugía cardíaca

El cultivo en laboratorio de órganos y tejidos vivos lleva camino de convertirse en la piedra filosofal de una nueva era para la medicina. Sus aplicaciones en el campo de la salud parecen no tener límites. Recientemente se ha conocido otra de ellas: válvulas cardiacas recubiertas de células del propio paciente con capacidad para regenerarse durante toda la vida. La sustitución valvular del corazón promete ser uno de los grandes logros, pero no el único, de la Biocirugía en los próximos años.

El cultivo en laboratorio de células humanas procedentes de los propios pacientes -también conocido como bioingeniería tisular- promete modificar sustancialmente la cirugía cardíaca de los próximos años. Así lo han declarado los doctores José Manuel Revuelta Soba -jefe de Cirugía Cardiaca del Hospital Marqués de Valdecilla de Santander- y Jesús Herreros González -jefe de Cirugía Cardiovascular de la Clínica Universitaria de Navarra- autores del libro recientemente presentado Avances en Cirugía Cardiaca, elaborado en colaboración con la Corporación Uriach y en el que participan más de treinta destacados especialistas nacionales e internacionales.

Hasta la fecha, la sustitución de la válvula de un corazón enfermo por una procedente de animales debe hacer frente a un importante inconveniente: la vida limitada de estas válvulas sustitutas que se desgastan a medida que pasa el tiempo y pierden su eficacia. Pues bien, lo que se pretende precisamente con esta nueva técnica es solventar ese problema recubriendo el injerto -que puede proceder de personas o animales donantes- con células del propio paciente cultivadas en laboratorio (las llamadas células autólogas) logrando así que el organismo reconozca el injerto como un órgano propio y se evite el rechazo. Además, de este modo la duración media del injerto sería similar a la de la válvula original ya que al tratarse de un tejido vital se iría regenerando durante toda la vida.

REGENERACIÓN PARCIAL DEL MÚSCULO CARDÍACO 

Tras un infarto de miocardio, una porción del músculo cardíaco queda inutilizada y ya no puede contribuir al trabajo coronario de bombeo sanguíneo. Consecuentemente, la parte no dañada del corazón se ve obligada a realizar un trabajo extra que demanda mayores cantidades de oxígeno y que abre el  camino hacia el fallo cardiovascular.

Bien, pues la compañía Bioheart es en estos momentos la encargada de desarrollar un protocolo europeo que estudia la seguridad de los implantes de miocardio realizados por bioingeniería genética a partir de mioblastos o células esqueléticas autólogas provenientes del propio enfermo y cultivadas en laboratorio. El estudio, que se encuentra en fase II, se está llevando a cabo con pacientes que tras sufrir un infarto requieren bypass coronarios.

En concreto, el sistema de injerto de Bioheart permite distribuir aproximadamente diez bolitas celulares en el área del músculo cardiaco que ha resultado dañada a consecuencia del infarto. Para ejecutar este proceso se utiliza un catéter articulado con una aguja deslizable insertada en su interior con la que el cirujano cardiovascular inyecta los implantes celulares, que constan de células provenientes del músculo del muslo del paciente, proteínas con factor de crecimiento y otros ingredientes.

El músculo cardiaco dañado resulta de este modo parcialmente regenerado gracias a la inyección de células musculares que, además, tienen la ventaja de poder ser ubicadas en diversas áreas del organismo.

Cuando se trata del corazón, la integración de estos microimplantes en el tejido adyacente al músculo cardíaco permite el crecimiento de nuevas células musculares y la creación de vasos sanguíneos (angiogénesis) que se encargarán de alimentar al músculo con los nutrientes y oxígeno suministrados por el flujo sanguíneo. Los resultados confirman que el sistema logra una mejora de la función cardíaca y una reducción del riesgo de sufrir futuras anginas de pecho.

TEJIDOS DE DISEÑO

Hace ya algunos años se comprobó que en las primeras fases de división del óvulo, las células humanas permanecían en un estado indiferenciado, es decir, carecían de las características propias de los tejidos u órganos que constituirían posteriormente y eran capaces de desarrollarse en cualquier dirección. Por ese motivo fueron denominadas células-madre o pluripotenciales, las mismas que en fases posteriores del desarrollo del embrión comenzarían a diferenciarse en los distintos tejidos que conforman el organismo.
Bueno, pues es en ese momento de indiferenciación cuando las células-madre serían susceptibles de “ser dirigidas” a especializarse formando un tipo de tejido concreto. Inicialmente se pensaba que estas células pluripotenciales sólo podían proceder de embriones humanos, lo que planteaba serios problemas éticos para su manipulación. Sin embargo, sucesivas investigaciones han confirmado que también pueden obtenerse de organismos adultos. Fueron los doctores Vescovi -del Instituto Neurológico Nacional de Italia- y sus colaboradores de la compañía canadiense Neorospheres los primeros que descubrieron que las células-madre están presentes en los individuos adultos y participan en la constante regeneración de la piel, los intestinos y la sangre.
De la constatación de este hecho se pasó rápidamente al sueño de fabricar en laboratorio “órganos” completos a la carta que permitirían reemplazar cualquier órgano enfermo, una posibilidad teórica que todavía necesita solventar numerosos problemas técnicos; tantos que los más optimistas afirman que el sueño no se hará realidad antes de un par de décadas.

FELICIDAD CELULAR 

Un paso intermedio es el propuesto por la sustitución vascular cardiaca mediante ingeniería tisular: injertos procedentes de donantes animales o humanos que son recubiertos por células del propio enfermo cultivadas en laboratorio. En este sentido, los ensayos actuales avanzan con gran rapidez y permitirán la reconstrucción de los corazones enfermos con una eficacia impensable hace una década.

El sistema se basa en la “teoría de la felicidad de las células” que, tal como explica el doctor Revuelta, parte del hecho probado de que una célula puede cambiar sus características o fenotipo según el ambiente que le rodea. Existirían, por tanto, “células sin hogar” que, cultivadas artificialmente en una placa, crecen pero no se sienten “felices”. Sin embargo, cuando esta placa se introduce en el interior del organismo la célula modifica su fenotipo, “se siente mucho mejor” y funciona con mayor rendimiento.

Aunque en la actualidad los mayores esfuerzos de investigación van dirigidos al campo de la sustitución valvular, el doctor Jesús Herreros se muestra optimista con la posibilidades de aplicación de la ingeniería tisular también en la revascularización miocárdica: “Se trata de humanizar lo que llevamos dentro, de manipular a nuestro favor la plasticidad propia de la naturaleza. El cuerpo tiene una gran capacidad para regenerarse. Lo que ocurre es que no conocemos suficientemente bien el lenguaje que utilizan las células para saber lo que deben hacer”.

Lo cierto, en cualquier caso, es que las expectativas no pueden ser mejores, y en opinión del doctor Revuelta “estamos caminando hacia la Biocirugía, una combinación entre tecnología y biología mediante la que intentamos que las técnicas quirúrgicas, gracias a que son más biocompatibles, duren más”.

Oyana S. Abigel

Recuadro:


Nuevas técnicas para los operados del corazón 

La Bioingeniería no es la única que promete un futuro mejor para los enfermos de corazón. Entre los temas abordados en el libro Avances en cirugía cardíaca tiene especial relevancia una técnica que ya es una realidad y que favorece la recuperación de los operados de corazón reduciendo a un día su estancia en las unidades de cuidados intensivos.

Se trata del fast track o rápida extubación, que ha demostrado categóricamente la enorme importancia que tienen los cuidados que recibe el paciente mientras está siendo operado para lograr una recuperación más rápida. Entre estos cuidados, la extubación precoz, realizada pocas horas después de concluir la cirugía, ayuda a los pacientes -que son envueltos en lana y aislantes- a mantener la temperatura corporal más adecuada disminuyendo la necesidad de atención cardiorrespiratoria. Según el doctor Jesús Herreros, en un futuro próximo “los enfermos sometidos a complejas cirugías coronarias podrán regresar a sus casas al día siguiente de la intervención”.

El libro recoge, asimismo, los logros que está experimentando la cirugía cardíaca que, en la actualidad, ya se practica con el corazón latiendo, sin necesidad de pararlo, y las nuevas técnicas que protegen el cerebro y la médula y evitan las parálisis de los enfermos sometidos a una cirugía de la aorta.
Ahora bien, cuando el corazón falla definitivamente y nada puede repararlo la única solución continúa siendo el transplante y la implementación de sistemas de asistencia circulatoria, posiblemente uno de los temas de mayor actualidad para la cardiocirugía y, a decir de los expertos, el que está experimentando mayor desarrollo.

Aunque antes de decidirse por un trasplante habrá que comprobar previamente si la técnica terapéutica del conocido cardiólogo mexicano Demetrio Sodi Pallarés, basada en tres grandes capítulos -una dieta baja en sodio y rica en potasio, el aporte por vía intravenosa de soluciones polarizantes de insulina, glucosa y potasio, y someter el organismo a la acción de campos magnéticos pulsantes- no resuelve el problema.

Este reportaje aparece en
26
Marzo 2001
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