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Se realiza con éxito un doble trasplante de riñón de cerdo en un paciente con muerte cerebral
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El experimento pretendía evaluar la seguridad de estos trasplantes, antes de que se probaran en ensayos clínicos.
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Los científicos trasplantaron con éxito dos riñones de un cerdo modificado genéticamente a un receptor humano y comprobaron que los órganos producían orina y no eran rechazados durante el experimento, que duró varios días.
El procedimiento se realizó en un paciente con muerte cerebral que era un donante de órganos registrado y cuya familia autorizó la investigación, según el nuevo estudio, publicado el jueves (20 de enero) en la revista American Journal of Transplantation. El equipo de investigación tiene la intención de trasplantar finalmente riñones de cerdo a pacientes vivos, en ensayos clínicos formales, pero primero el equipo quería abordar algunas cuestiones críticas de seguridad
Para ello, han analizado al receptor del órgano y lo han vigilado para detectar cualquier signo de rechazo del trasplante, la transmisión de virus desde el cerdo donante o las complicaciones quirúrgicas que podrían ser exclusivas del procedimiento entre cerdos. "Este enfoque se basa en la premisa de que hay que responder a estas preguntas antes de emprender responsablemente los ensayos clínicos de eficacia", escribieron los autores del estudio en su informe.
En septiembre de 2021, los médicos llevaron a cabo un experimento similar con un paciente con muerte cerebral en la NYU Langone Health, durante el cual le acoplaron un riñón de cerdo modificado genéticamente, según informó anteriormente Live Science. El riñón funcionó con normalidad durante las 54 horas que duró el estudio, filtrando los desechos de la sangre y produciendo orina sin ningún signo inmediato de rechazo al trasplante, dijo el equipo de la NYU a los medios de comunicación. Pero el riñón permaneció fuera del cuerpo del receptor durante todo el experimento, conectado a los vasos sanguíneos de la parte superior de la pierna.
En el nuevo estudio, los investigadores trasplantaron no uno, sino dos riñones de cerdo dentro del cuerpo del receptor, en el lugar donde se colocarían los riñones durante un trasplante convencional de humano a humano, dijo a Live Science en un correo electrónico la Dra. Jayme Locke, cirujana principal del estudio y directora del Instituto Integral de Trasplantes del Departamento de Cirugía de la Universidad de Alabama en Birmingham (UAB). Desde la obtención de los riñones de los cerdos hasta la propia cirugía, el estudio siguió exactamente el mismo procedimiento que el equipo utilizará en un futuro ensayo clínico, dijo Locke.
Los riñones utilizados en el estudio procedían de un cerdo modificado genéticamente desarrollado por Revivicor, una filial de United Therapeutics. (Varios autores del nuevo trabajo son empleados de Revivicor, y uno de ellos es el director científico de la empresa) A principios de este mes, los médicos utilizaron un corazón de otro cerdo de Revivicor para realizar una operación de trasplante de corazón por primera vez, según informó anteriormente Live Science; el cerdo utilizado para el trasplante de corazón tenía las mismas modificaciones genéticas que el cerdo utilizado en el nuevo estudio de trasplante de riñón, según The New York Times.
La mayoría de estas modificaciones genéticas tienen por objeto reducir el riesgo de que el cuerpo humano rechace el trasplante. Por ejemplo, los cerdos modificados carecen de tres genes que codifican carbohidratos específicos; en el cuerpo humano, estas moléculas de carbohidratos pueden provocar una reacción inmunitaria agresiva. Los cerdos donantes también carecen de un gen que codifica un receptor específico de la hormona del crecimiento, y sin este receptor, los órganos de los cerdos deberían dejar de crecer una vez trasplantados a una persona
Por último, los cerdos llevan seis genes extra extraídos del genoma humano: cuatro para ayudar a que los órganos de cada cerdo resulten más familiares al sistema inmunitario humano y dos para evitar la formación de coágulos de sangre.
Tras extraer los riñones del cerdo donante, el equipo inspeccionó los órganos. En general, los riñones de los cerdos se parecían mucho a los de los humanos, pero diferían en algunos aspectos, señaló el equipo
Por ejemplo, los riñones de los cerdos eran más blandos al tacto, tenían una cápsula más fina que cubría su superficie exterior y los uréteres de los cerdos -los conductos por los que la orina pasa del riñón a la vejiga- tenían un diámetro mayor que los uréteres típicos de los humanos. Por el momento, no está claro si estas ligeras diferencias podrían afectar a la función de los riñones en un ser humano, pero "estas observaciones subrayan la necesidad de una manipulación y una técnica quirúrgica meticulosas", señalan los autores del estudio en su informe
El equipo preparó al receptor humano para el procedimiento de trasplante extirpándole ambos riñones y suministrándole fármacos inmunosupresores, para reducir el riesgo de rechazo del órgano. A continuación, tras colocar ambos riñones de cerdo en el receptor, el equipo controló los órganos durante unos tres días
En ese tiempo, observaron que el organismo no organizó una respuesta inmunitaria contra el riñón. Cuando se produce un fenómeno llamado "rechazo hiperagudo", el cuerpo empieza a atacar un órgano trasplantado poco después de conectarlo al sistema circulatorio humano, una vez que los anticuerpos de la sangre llegan al órgano. El cerdo donante había dado negativo en las pruebas de retrovirus endógenos porcinos -virus que pueden esconderse en el ADN del cerdo y que pueden infectar las células humanas- y el equipo confirmó que tampoco había signos de estos virus tras el trasplante
Tras el trasplante, el riñón derecho mostró inicialmente una producción de orina "robusta", mientras que el riñón izquierdo produjo mucha menos orina, en comparación. La razón de esta diferencia se desconoce, pero puede estar relacionada con la forma en que cada órgano se obtuvo inicialmente del cerdo donante, señalaron los autores. En comparación con el riñón derecho, el riñón izquierdo pasó más tiempo a temperatura ambiente después de ser cortado del suministro de sangre del cerdo y antes de ser colocado en hielo. Los autores señalaron que es necesario investigar más para saber cómo estos factores pueden afectar a la función de un órgano de cerdo en un receptor humano.
Aunque ambos riñones producían orina, aunque en cantidades diferentes, ninguno de ellos filtraba los residuos de la sangre como lo haría un riñón en pleno funcionamiento. El equipo descubrió que el nivel de creatinina, un producto de desecho de la función de las células musculares, en la sangre no disminuía con el tiempo, y ninguno de los dos riñones excretaba una cantidad significativa de creatinina en la orina. Los investigadores señalaron que no está claro si esta disfunción se debía a daños en los riñones o si estaba relacionada con los cambios fisiológicos causados por la muerte cerebral.
"El entorno de la muerte cerebral es bastante hostil, lo que dificulta la evaluación de la función renal", dijo Locke. En el transcurso del experimento, los órganos del paciente comenzaron a fallar, desarrolló una coagulación sanguínea anormal y su sangre también se volvió más ácida debido a la acumulación de iones de hidrógeno. Los investigadores utilizaron varios medicamentos e infusiones para contrarrestar estos efectos de la muerte cerebral durante el estudio, pero aun así, los efectos podrían haber socavado la función de los riñones del cerdo, escribieron los autores.
"Esta observación no nos sorprendió, dado que, incluso en los trasplantes entre humanos, los riñones de donantes con muerte cerebral suelen tener una función de injerto retardada, lo que significa que a menudo no producen orina durante una semana y tardan varias semanas más en eliminar la creatinina", dijo Locke a Live Science
En general, el estudio sugiere que, si bien se han superado muchos obstáculos para los trasplantes de riñón de cerdo a humano, quedan muchas preguntas sobre el procedimiento sin respuesta, escribieron los autores. Futuros estudios en individuos con muerte cerebral podrían proporcionar algunas de las respuestas a estas preguntas, mientras que otras quizá deban investigarse en primates no humanos. Y, en última instancia, algunas preguntas se abordarán en ensayos clínicos con seres humanos vivos.
Locke y sus colegas están llevando a cabo el proceso de presentar una Solicitud de Nuevo Medicamento en Investigación a la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos; una vez autorizada, esto permitirá al equipo utilizar los riñones de cerdo modificados genéticamente en un ensayo clínico. También tendrán que obtener la aprobación de dicho ensayo a través de la junta de revisión institucional de la UAB. "Ambos esfuerzos están en marcha", dijo Locke.