Pel camí, cèl·lules mare

ACTUALITZACIÓ:Macchiarin, denunciada i publicada per frau en 2017

Al novembre de 2011, un pacient estatunidenc de 30 anys, Christopher Lyle és trasplantat una tràquea artificial. Lyle tenia càncer de traquea molt avançat i no era possible operar-li. La seva única opció de curació era un trasplantament de traquea que va ser facilitat per un equip de l'Institut Suec de Karolinska. "És una segona oportunitat per a mi", va dir.

Per a ell, va ser una oportunitat per a continuar vivint i per als científics, provar una nova metodologia, ja que el trasplantament a Lyle no va ser de qualsevol manera.

Li van fer la tràquea "des de zero", és a dir, sense haver de recollir la d'un donant. En el seu lloc es va fabricar una estructura sintètica. Lyle va mesurar les dimensions exactes de la tràquea i va començar la seva fabricació. En la Universitat de Londres es va fabricar l'estructura bàsica de la tràquea, un suport buit, modelant la forma adequada amb nanofibras del polímer PET. I durant la construcció d'aquesta estructura bàsica, l'empresa estatunidenca Harvard Bioscience va preparar un bioreactor, un envàs especial per a formar la tràquea.

L'estructura sintètica de la tràquea va ser introduïda en el bioreactor, juntament amb les cèl·lules mare preses de la medul·la òssia de Lyle, i va ser moguda constantment durant dos dies, com se li donen les voltes per a cremar el pollastre. "Necessitem gairebé 36 hores perquè les cèl·lules cobreixin tota l'estructura", explica el cirurgià de l'Institut Karolinska, que ha realitzat el trasplantament a Paolo Macchiarin. I durant aquest temps les cèl·lules mare van funcionar com esperaven els metges. Es van adossar a l'estructura, van començar a formar noves cèl·lules i es van formar les parets de la tràquea al voltant de l'estructura bàsica. En el termini de dos dies, els metges tenien la tràquea completa. Llavors va ser trasplantat al pacient.

Èxit a curt termini

Paolo Macchiarini. Cirurgià especialista en trasplantaments traqueals. Actualment es troba en l'Institut Karolinska i s'ha convertit en una celebritat en aplicar amb èxit dues vegades la recerca de cèl·lules mare als trasplantaments. Ed. © Hospital Universitari Karolinska

Els mitjans de comunicació han lloat aquesta metodologia. En realitat és el segon trasplantament d'aquest tipus. El primer ho va fer el propi Macchiarini, però partint d'un altre punt de partida: l'estructura bàsica de la tràquea es va formar a partir de la tràquea d'un donant mort, al qual se li van retirar la majoria de les cèl·lules fins a deixar un suport buit. La resta del procés va ser el mateix en tots dos trasplantaments i el resultat va ser satisfactori en tots dos.

No obstant això, l'equip de Macchiarini encara no té perspectiva d'anys per a valorar adequadament aquests dos trasplantaments de traquea. Per a poder parlar d'èxit cal esperar un temps per a veure si els nous òrgans donen problemes o no. L'estat de la tràquea ha d'observar-se almenys als cinc anys, i ha de comprovar-se si les cèl·lules trasplantades de la tràquea han estat substituïdes per altres produïdes pel cos. L'èxit d'un trasplantament té molt a veure amb la seva durada. No obstant això, de moment, l'equip de Macchiarini és optimista, i els seus beneficis i avantatges metodològics són molt notables.

Per a completar les parets del nou òrgan s'ha treballat amb cèl·lules mare del propi pacient, la qual cosa soluciona molts problemes mèdics en els trasplantaments traqueals habituals. El primer és evitar el rebuig de l'òrgan, una de les principals causes de les teràpies amb cèl·lules mare. En aquest cas, el cos no considera estrany les cèl·lules del nou òrgan i la persona que rep el trasplantament no ha de prendre medicaments contra el rebuig. A més, el mètode resol el problema de les infeccions. En els trasplantaments convencionals, per a evitar el rebuig, els metges afebleixen el sistema immune, augmentant el risc d'infecció. De fet, molts trasplantaments de traquea fallen per contaminació bacteriana o viral. "La tràquea està en contacte directe amb la part externa del cos", explica Macchiarin. "Cada vegada que respirem, l'aire --net o brut - passa per la tràquea. I en trasplantaments amb tubs sintètics recoberts de cèl·lules mare, en el futur no hi ha infeccions".

Una altra dels principals avantatges és el temps. Si la metodologia de Macchiarini part d'un suport sintètic, no és necessària la presència d'un donant, la qual cosa repercuteix directament en els terminis de trasplantament. En el trasplantament de Lyle, "sumant tots els temps, portem dues setmanes des del principi fins que vam poder trasplantar", explica Macchiarin. "Pel mètode habitual, hem d'esperar a un donant i no és possible predir quan apareixerà aquest donant. Amb aquest mètode, no obstant això, podem realitzar un trasplantament ràpid a un pacient amb un tumor".

I ho han aconseguit, però Macchiarini té clar que aquests trasplantaments continuen sent de recerca. "Fins ara només hem provat que aquesta metodologia funciona en dos pacients, no podem quedar-nos aquí". Al mateix temps, vol destacar la practicitat del treball. "Jo no sóc un investigador, sinó un clínic que realitza recerca, i a més la recerca que faig la utilitzaran directament els pacients. Èticament estem obligats a fer les coses de la forma més senzilla possible perquè sigui possible a tot el món".

Les cèl·lules mare de la pell són avui dia una font habitual de cèl·lules mare adultes. Ed. © istockphoto.com/dra. Schwartz

Des del punt de vista econòmic, de moment, són trasplantaments molt costosos, Lyle va haver de pagar aproximadament 350.000 euros per tot el procés. Però els trasplantaments realitzats no són més que l'inici de la via.

Trasplantar o regenerar

A on porta aquesta teràpia? Fins a quin punt s'espera una revolució? Des del punt de vista mèdic, el procés no està completament arrodonit. "Encara sorgeixen problemes", diu Macchiarin, "però si continuem investigant, crec que ho convertirem en una tècnica estàndard".

El canvi que poden suposar els resultats de la recerca pot ser molt variat. No serà obligatori la creació d'òrgans bioartificiales a mesura. Macchiarin veu un altre futur: "En lloc de créixer in vitro de cèl·lules mare, per què no convertim el propi cos humà en un bioreactor? Per exemple, si en una operació hi ha problemes de regeneració, podem afegir cèl·lules mare i afegir factors de creixement per a accelerar la regeneració". Aquesta idea també és aplicable a l'àmbit dels trasplantaments. Per això, a la pregunta de si les cèl·lules mare suposaran una revolució, Macchiarin respon: "Jo crec que no revolucionaran la tècnica dels trasplantaments. Com tractarem una funció afectada? Mitjançant un trasplantament? No. Per contra, es poden utilitzar cèl·lules mare del propi pacient per a recuperar aquesta funció. Això és factible, i això sí, serà un canvi radical en el camp de la medicina".

La medicina regenerativa d'òrgans o teixits genera una gran esperança per al futur. Però alguns experts creuen que aquesta medicina mai serà substitutiva dels trasplantaments. Un d'ells és Rafael Matesanz, president de l'Organització Nacional de Trasplantaments d'Espanya.

"La línia de cèl·lules mare es denomina medicina regenerativa i, com el seu nom indica, la seva fi última és la regeneració de teixits o òrgans afectats. Ho intenten amb cèl·lules del cor, però --explica Matesanz- sense grans èxits. A les persones que han sofert un infart, per exemple, se'ls injecten cèl·lules mare de la medul·la òssia en el miocardi per a regenerar el teixit, ja que encara que el propi infart té tractament, les lesions que deixa no". Aquest tractament pot ser la regeneració del teixit. "Té una gran potencialitat", comenta Matesanz, però també grans limitacions. "Això només serà possible en els teixits. Es realitza per a tractar cremades greus, utilitzant cèl·lules mare de la pell, queratinocitos. Però una cosa és la regeneració d'un tros de pell i una altra la regeneració de tot un òrgan, com el fetge o el cor".

Amb cèl·lules mare es treballa a tres nivells. El primer és el que fan actualment, és a dir, la introducció de la teràpia cel·lular en determinats processos. A un teixit danyat se li afegeixen cèl·lules mare amb l'esperança de regenerar-lo. És una tècnica molt limitada, només funciona en uns pocs casos. Per exemple, s'utilitza en el trasplantament de llimbs corneals i altres teràpies petites, però de moment no té grans garanties.

El segon nivell és la reconstrucció de l'epiteli a òrgans buits mitjançant cèl·lules mare. Els trasplantaments de Macchiarin són un exemple d'això. "El que han fet és una idea molt bona, però només és un principi", diu Matesanz. "No diré que això sigui senzill, però avui dia es pot fer amb tecnologia".

I el tercer nivell és la formació d'òrgans sòlids complets i funcionals. Són òrgans bioartificiales i ja s'han realitzat alguns assajos, però no són utilitzables per a trasplantaments. Per això, encara no és factible i els experts afirmen que trigaran anys a obtenir resultats. Van començar a investigar amb el cor i els investigadors també l'estan fent amb altres òrgans: el fetge, els pulmons, etc. Aquesta recerca s'està realitzant de moment amb els ratolins. La base teòrica és similar a la tècnica de Macchiarini, ja que es necessita un suport d'òrgan d'un donant i cèl·lules mare del pacient. Però la principal dificultat radica en la necessitat de crear tot un òrgan sòlid.

Òrgans a mesura: objectiu llunyà

Rafael Matesanz. President de l'Organització Nacional de Trasplantaments d'Espanya. Va ser ell qui va posar en marxa el model espanyol, un reeixit model organitzatiu per a la gestió de trasplantaments. En 2010 va rebre el Premi Príncep d'Astúries per la seva labor en aquest camp. © ONT

Per a això s'ha inaugurat un laboratori a l'Hospital Gregorio Marañón, dirigit pel doctor Francisco Fernández-Avilés. A Espanya són pioners en aquesta recerca. La mateixa idea va sorgir de la recerca del Dr. Doris Taylor de la Universitat de Minnesota i a l'Hospital Gregorio Marañón s'està realitzant un seguiment d'aquesta labor. Rafael Matesanza segueix de prop el seu treball, amb esperança però cautela. "És molt complicat. Es trigarà a aconseguir-ho, caldrà fer passos previs i quan s'aconsegueixi fer-ho en humans serà el moment definitiu. El dia en què un cor d'aquest tipus es trasplanta a un pacient no hi haurà tornada enrere. I jo crec que passaran uns anys fins que nosaltres ho vegem".

No obstant això, Matesanz no creu que les tècniques per a la realització d'aquests òrgans bioartificiales puguin acabar amb els trasplantaments que coneixem avui dia, "perquè sempre tindrem el problema dels trasplantaments urgents".

El temps el dirà. En aquest moment, l'ús de cèl·lules mare ha despertat una gran esperança, però encara cal esperar molt per a veure els resultats. "La gent sempre escolta en la televisió i en la premsa que les cèl·lules mare fan miracles. Això és una ximpleria, no hi ha certesa", diu Macchiarin. Però és cert que hi ha un gran esforç de recerca entorn d'ells.

El Dr. Matesanz també és prudent. "Hem de tenir les cames en el sòl", diu: "Les cèl·lules mare tenen una gran potencialitat, però poden quedar en el no-res. Han passat 15 anys des que comencem a parlar de cèl·lules mare, i encara som aquí. Precisament en la tècnica de fabricació dels òrgans artificials cal veure quant s'avança i què s'aconsegueix, però no en un únic laboratori: ha de treure-ho bé en un lloc, després en un altre, etc. i al final cal estendre'l a tots els llocs. Aquesta és el senyal que està enfortint una tecnologia".

Cèl·lules mare: obertes totes les vies

"Gairebé ningú sap molt de cèl·lules mare", riu el doctor Rafael Matesanz. "Parlem molt, se senten moltes coses, però només uns pocs saben molt de cèl·lules mare". No obstant això, s'han produït avanços tant en les tècniques d'ús de cèl·lules mare com en la identificació dels problemes que generen.

En l'actualitat, quan són necessaris en una teràpia, generalment, els metges els prenen de la medul·la òssia o de la pell. Quan es va descobrir la capacitat regenerativa de les cèl·lules mare, no obstant això, es va proposar l'embrió com una excel·lent font de cèl·lules mare. Les cèl·lules embrionàries, a mesura que es desenvolupen, creen totes les cèl·lules especialitzades, i era lògic pensar que a partir d'elles es poden crear òrgans molt sans. Les cèl·lules mare de l'embrió, no obstant això, van donar problemes, d'una banda ètics, però també mèdics: si s'inserien en un cos adult, creixien incontroladament fins a formar tumors que produïen rebuig. "Això significa que mai els utilitzarem? Doncs no, l'objectiu de moltes persones és controlar aquestes cèl·lules i frenar el creixement quan volem", diu Matesanz.

Cèl·lules mare extretes d'un embrió. Ed. © istockphoto.com/dra. Schwartz

De moment, la solució és l'ús de cèl·lules mare adultes, de les quals els investigadors estan aconseguint desespecializar les cèl·lules extretes d'una mena de teixit, crear cèl·lules mare pluripotentes induïdes i crear altres cèl·lules del tipus desitjat. En l'actualitat aquesta línia de recerca té una gran força. I no és l'única. Alguns investigadors han aconseguit transformar un tipus de cèl·lula en un altre sense passos intermedis.

Des del punt de vista de la recerca, totes les portes estan obertes. En tots els casos, la manipulació de cèl·lules mare és difícil i més encara si es volen formar òrgans sencers a partir d'aquestes cèl·lules i en el laboratori.