Hacer trasplantes de órganos de animales a humanos es algo que se lleva intentando desde hace mucho tiempo. Hasta ahora se habían conseguido éxitos parciales. Pero en marzo de 2024 hemos leído algo diferente: un trasplante de un riñón de cerdo modificado genéticamente a un paciente, al que, un mes después se le ha dado el alta. Vamos a ver en qué ha consistido todo esto.

¿Qué se ha hecho?

En el Hospital General de Massachusetts se ha trasplantado, por primera vez, un riñón de cerdo, modificado genéticamente, a un paciente humano vivo. El paciente era un hombre de 62 años que estaba en diálisis. El paciente sufre diabetes tipo II e hipertensión y en 2018 ya le fue trasplantado un riñón humano. Sin embargo, cinco años tras el trasplante hubo problemas con el órganos trasplantado y debió someterse nuevamente a diálisis.

Antecedentes

El trasplante de órganos entre especies diferentes se llama xenotrasplante. El trasplante de órganos animales a humanos es algo que se lleva planteando desde principios del siglo XX. Se han realizado unos cuantos intentos con distintos órganos y diversas especies animales, pero hasta hace muy poco el éxito ha sido bastante esquivo. Esto se debe, fundamentalmente al rechazo inmunológico. El sistema inmunitario de los humanos está entrenado para reconocer “elementos extraños” que se introducen al organismo y atacarlos. Es la base con la que nos defendemos de las infecciones, por ejemplo. Lógicamente, si introducimos un órgano de otra especie, el sistema inmune va a actuar contra él y se produce entonces el rechazo, con el consiguiente fracaso en el trasplante.

Desde hace décadas se ha intentado buscar animales que fueran parecidos genéticamente a los humanos, para disminuir este riesgo de rechazo. Pero solo cuando hemos empezado a ser capaces de realizar modificaciones genéticas casi a voluntad hemos comenzado a ser capaces de controlar este rechazo inmunitario.

Si echamos la vista atrás o buscamos en las hemerotecas, veremos que anteriormente ya se habían trasplantado riñones de cerdo en donantes con muerte cerebral. En 2021, un equipo de Nueva York realizó un trasplante de riñón genéticamente modificado de un cerdo a una paciente estaba en muerte cerebral. El riñón se implantó fuera del abdomen y se observó que empezó a funcionar con normalidad de manera casi inmediata. Siguió funcionando 54 horas, hasta que a la mujer se le retiró el soporte vital.

Riñón trasplantado en 2021. Joe Carrota (AP). Tomado de La Razón

En julio de 2023 se realizó un trasplante similar en Alabama a otro paciente de 57 también en muerte cerebral. El estudio original lo podéis leer aquí.

En 2022 un paciente recibió, en la Universidad de Maryland, un trasplante de corazón de cerdo, desarrollado por Revivicor, empresa filial de United Therapeutics. Este paciente sobrevivió dos meses y falleció tras sufrir una infección por citomegalovirus porcino. Sin embargo, no está clara la causa concreta de la muerte. Posteriormente se realizaron otros dos trasplantes de corazón, en Nueva York, pero en este caso a personas en muerte cerebral.

En enero de 2024 se trasplantó en China un hígado de cerdo editado genéticamente en un paciente con muerte cerebral. El órgano no se introdujo en el cuerpo del receptor, sino que estaba unido de manera externa a vasos sanguíneos. Estuvo funcionando durante diez días.  Este tipo de procedimiento podría actuar como trasplante “puente”, que ayudaría a los pacientes ganar tiempo hasta lograr un donante humano.

Todos estos casos que hemos visto hasta ahora emplean órganos de cerdo con algún cambio genético. Sin embargo, en 2023 se logró por primera vez cultivar un órgano sólido humanizado dentro de otra especie. El abordaje es diferente. En este caso se utilizaron células madre pluripotentes y edición genética CRISPR Cas9, generando riñones formados por un 50- 60 % de células humanas.

¿Por qué cerdos?

A lo mejor, mientras lees este post te estás preguntando que por qué se usan cerdos. ¿No sería mejor, no sé, por ejemplo, monos, que, a priori, se parece más a los humanos? Los cerdos, aunque no nos lo parezca, tienen muchas similitudes anatómicas, fisiológicas y genéticas con los seres humanos. Además, existe una disponibilidad casi ilimitada de animales, gracias, entre otras cosas a que alcanzan la madurez sexual en meses (los primates tardan años), su gestación es corta y sus camadas son numerosas. Por otra parte, son muy fáciles de reproducir en cautividad y los costes de mantenimiento bajos.

Esquema de órganos y tejidos del cerdo empleados en humanos. Imagen de Ekser, M. Ezzelarab, H. Hara, D.J. van der Windt, M. Wijkstrom, R. Bottino, et al. Clinical xenotransplantation: The next medical revolution? Lancet Lond Engl., 379 (2012 Feb 18), pp. 672-683

En la figura superior vemos algunos ejemplos de órganos o tejidos porcinos que ya han sido usados en trasplantes humanos. Así, por ejemplo, se ha realizado trasplantes de células pancreáticas en diabéticos, válvulas cardiacas o para injertos de piel en casos quemaduras. Aun así, tampoco debemos pensar que son absolutamente idóneos, puesto que su compatibilidad con nosotros no es ni mucho menos total y existe cierto riesgo de que transmitan un retrovirus porcino.

Primer cerdo modificado genéticamente para el trasplante a humanos. Tomado de El Confidencial

Desarrollo del riñón

El riñón de cerdo fue modificado genéticamente para “humanizarlo”. Este proceso lo llevó a cabo la empresa de biotecnología eGenesis. Esta empresa lleva ya casi diez años trabajando en la “fabricación” de órganos porcinos editados genéticamente, con el fin de emplearlos para trasplantes en humanos. En este caso concreto se utilizó la tecnología CRISPR-Cas9, de la que ya os hemos hablado extensamente en Dciencia. La edición fue bastante extensa, puesto que se “tocaron” más de 60 regiones diferentes. Así, por ejemplo, se eliminaron tres genes del cerdo, para disminuir la posibilidad de rechazo del órganos por parte del paciente. También se añadieron siete genes humanos, igualmente relacionados con la compatibilidad entre paciente y órgano. Además, se desactivaron retrovirus endógenos del cerdo. Esto son secuencias de virus que han infectado en el pasado al cerdo y son capaces de integrar su secuencia génica en el genoma del propio cerdo. Se desactivaron para evitar posibles infecciones en el paciente.

Estas modificaciones se hicieron en una sola célula porcina, que se incorporó a un embrión y se clonó. Los embriones clonados se implantaron en una cerda que dio a luz lechones con los cambios genéticos

El objetivo final de estas ediciones genéticas era, esencialmente, evitar que el riñón fuera atacado por el sistema inmunitario. Pese al éxito obtenido, no han eliminado la necesidad de administrar fármacos inmunosupresores, como se realiza en casi todos los trasplantes humanos.

Implantación

La operación, realizada el 16 de marzo, duró aproximadamente cuatro horas. El paciente reaccionó muy bien y no presentó síntomas de rechazo agudo. El 4 de abril, menos de un mes después de la operación fue dado de alta.

El riñón porcino modificado genéticamente, en el quirófano, listo para ser trasplantado. Michelle Rose (AP). Tomado de El País.

El cirujano encargado del trasplante, el doctor Tatsuo Kawai, estima que, aunque este riñón no va a ser una solución definitiva, espera que funcione de manera correcta durante al menos dos años.

Implicaciones

En Estados Unidos hay actualmente más de 100.000 personas en lista de espera para un trasplante. Obviamente la “oferta” de órganos para trasplante no cubre las necesidades. De hecho, se estima que menos de la mitad de esas personas recibirán un trasplante en el plazo de un año. Más de 6.000 personas mueren cada año mientras está en lista de espera para un órgano.

Por otra parte, el riñón es uno de los órganos más necesarios para los trasplantes. Solo el Hospital General de Massachusetts tiene una lista de espera de 1.400 enfermos de riñón.

Desde este punto de vista, los xenotrasplantes pueden ser una solución a la escasez de órganos. Pero tampoco se debe perder de vista que, hasta ahora, la donación de órganos, al menos en España, es un proceso totalmente altruista y gratuito para el receptor. ¿Cuánto costará un xenotrasplante? ¿Estará al alcance solo de unos pocos?