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Embrión de cerdo inyectado con células humanas

Embrión de cerdo inyectado con células humanas

3 de febrero de 2017

El día 26 de enero un grupo de científicos anunció un gran logro, aunque bastante controvertido: han conseguido crear con éxito el primer híbrido entre humano y cerdo. El trabajo demuestra que las células humanas pueden introducirse en un organismo no humano, pueden sobrevivir e incluso crecer en el anfitrión, en este caso en cerdos.

Este avance biomédico ha sido durante mucho tiempo un sueño y un dilema para los científicos, que esperaban tener que hacer frente a una gran escasez de donantes de órganos.

En EEUU cada diez minutos una persona se añade a la lista de espera nacional de trasplante de órganos. Y todos los días, 22 personas de esa lista mueren sin el órgano que necesitan. ¿Qué pasaría si, en vez de depender de un generoso donante, se pudiera desarrollar un órgano a medida dentro de un animal?

Como ha presentado un equipo internacional de investigadores dirigido por el Instituto Salk en la revista Cell, ahora está un paso más cerca de hacerse realidad. El equipo ha creado lo que se conoce científicamente como una quimera: un organismo que contiene células de dos especies diferentes.

En el pasado, estas quimeras estaban fuera del alcance de los científicos. Aun hoy estos experimentos no se pueden financiar con fondos públicos en EEUU (hasta el momento, el equipo de Salk ha dependido de donantes privados para el proyecto quimera). Además, la opinión pública también ha obstaculizado la creación de estos híbridos parte humanos parte animales.

Sin embargo, para el autor del estudio Jun Wu, del Instituto Salk, para verlo desde otro punto de vista sólo tenemos que mirar hacia quimeras que aparecen como seres mitológicos – por ejemplo los híbridos de aves y humanos que conocemos como ángeles.

"En las antiguas civilizaciones, las quimeras estaban asociadas con Dios", explica, y nuestros antepasados pensaban que "la forma quimérica podía proteger a los seres humanos". En cierto modo, eso es lo que el equipo espera que los híbridos humano-animales hagan algún día.

Vídeo: pulmones de cerdo filtrando sangre humana en un laboratorio

Cómo crear una quimera

Hay dos maneras de generar una quimera. La primera es introducir órganos de un animal dentro del otro – esto es algo arriesgado, porque el sistema inmunológico del huésped podría rechazarlo.

Otro método es empezar el proceso a nivel embrionario, introduciendo las células de un animal en el embrión del otro, y dejarlas crecer juntas formando un híbrido.

Suena raro, pero es una forma ingeniosa de solventar a la larga un amplio abanico de problemas biológicos con órganos incubados en laboratorio.

Cuando los científicos descubrieron las células madre, esas magnificas células capaces de producir cualquier tipo de tejido corporal, creyeron que tendrían un futuro prometedor. Sin embargo, convencer a esas células para que produzcan tejidos y órganos específicos es difícil.

Las células tienen que sobrevivir en placas de Petri. Los científicos usan andamios para asegurarse de que los órganos crecen con la forma que deben. Además, en muchas ocasiones los pacientes se tienen que someter a operaciones muy invasivasy dolorosas para recopilar los tejidos necesarios para empezar el proceso.

Para aprender más: se descubre una nueva ballena híbrida en el ártico

Al principio, Juan Carlos Izpisua Belmonte, un profesor del Laboratorio de Expresión Génica del Instituto Salk, pensó que usar un embrión huésped para crear órganos era un proceso bastante simple. Sin embargo, a Belmonte junto con sus más de 40 colaboradores más les llevó más de 4 años descifrar cómo crear una quimera entre humana y animal.

Para conseguirlo, el equipo utilizó una investigación anterior que se llevó a cabo con ratones y ratas.

Otros científicos ya habían descubierto como generar tejido pancreático de rata dentro de un ratón. El día 25, este equipo anunció que los páncreas de ratón incubados en el interior de ratas han conseguido tratar con éxito la diabetes en partes de órganos sanos cuando se trasplantaban a ratones enfermos.

El equipo de Salk llevo esta noción un paso más allá, usando CRISPR, una herramienta de procesamiento de genoma, para entrar en los blastocitos de los ratones – los precursores de los embriones. Una vez ahí, borraron los genes necesarios para que el ratón desarrolle ciertos órganos. Cuando introdujeron células madre de rata capaces de generar esos órganos, esas células prosperaron.

El resultado fue un ratón que consiguió llegar a la edad adulta. A algunos incluso les creció vesícula biliar, un órgano que desapareció de esta especie hace 18 millones de años.

Vídeo: rociar células madre

Riesgo de rechazo

Después inyectaron células madre de ratas en blastocitos de cerdo. Esta prueba falló – cosa poco sorprendente, ya que el tiempo de gestación y la ascendencia evolutiva de ratas y cerdos es completamente diferente.

Sin embargo, los cerdos y los humanos son bastante parecidos. Aunque su gestación es más corta, los órganos son muy parecidos a los nuestros.

Esto no quiere decir que la tarea fuera ni mucho menos más fácil. El equipo descubrió que para poder introducir células humanas en cerdos sin matarlos tenían que medir muy bien el momento idóneo.

Probamos con tres tipos diferentes de células humanas, representando tres fases celulares diferentes en el proceso de desarrollo”, explica Jun Wu, uno de los científicos del instituto Salk y autor del trabajo. A base de prueba y error aprendieron que las células naive pluripotentes – células madre con un potencial ilimitado – no sobrevivían tanto como las que se habían desarrollado un poco más.

Cuando se introdujeron esas células “en su punto” en los embriones de cerdo, estos sobrevivieron. Después se colocaron en cerdos adultos, que los tuvieron dentro entre tres y cuatro semanas antes de que se los extirparan para analizarlos.

En total 186 embriones quimera llegaron a la última fase, cuenta Wu, y “calculamos que cada uno tenía una entre 100.000 células humanas”.

Artículo: el misterio de la gata de dos caras

Es un porcentaje muy pequeño – y podría suponer un problema a largo plazo, explica Ke Cheng, un experto en células madre de la Universidad de Carolina del Norte Chapel Hill y de Universidad Estatal de Carolina del Norte.

Parece que el tejido humano ralentiza el crecimiento del embrión, señala Cheng, y los órganos que resultan de estos embriones, tal y como se desarrollan ahora mismo, es probable que sean rechazados por humanos, ya que contienen mucho tejido de cerdo.

El siguiente gran paso, comenta Cheng, es averiguar si es posible aumentar el número de células humanas que los embriones toleren. El método actual es sólo el principio, pero aún no está claro si podremos superar ese obstáculo.

Belmonte está de acuerdo, pero advierte que podría llevar años usar este proceso para crear órganos humanos funcionales. Sin embargo esta técnica podría usarse mucho antes como método para estudiar el desarrollo de los embriones y comprender enfermedades. Estas observaciones podrían ser tan valiosas como la habilidad de crear un órgano.

Incluso en esta fase temprana, Cheng califica el trabajo como un gran avance: “Hay más pasos que dar”, admite. “Pero es fascinante. Muy fascinante”.

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