En este momento, hay 115,000 estadounidenses que morirán si no se les compara con un órgano donado. Veinte de ellos mueren todos los días , según datos recopilados por la Red Unida para el Intercambio de Órganos (UNOS).

Parte de la razón por la que la lista de espera es tan larga es porque a los órganos (sorpresa) no les va demasiado bien sin un cuerpo tibio y pegajoso que los mantenga a salvo. Tanto el hígado como el páncreas, por lo que el UNOS dice que 14,000 y 900 personas respectivamente están esperando actualmente, solo se pueden trasplantar dentro de las doce horas de la donación. Otras 4,000 personas esperan un nuevo corazón, pero esas solo duran seis horas fuera del cuerpo antes de que comiencen a descomponerse.

Las 95,000 personas que esperan una donación de riñón tienen un poco más de margen de maniobra, pueden durar unas 30 horas. Pero teniendo en cuenta todos los obstáculos logísticos y las dificultades de emparejar, donar, transportar y trasplantar órganos , los destinatarios deben estar listos para la cirugía  más o menos inmediatamente  una vez que esté disponible.

La forma más sencilla de obtener más órganos para las personas que los necesitan, es congelar los órganos donados hasta que se necesiten, como lo haría con una cazuela.

Es una idea tan simple que a los científicos y médicos se les ocurrió la idea hace décadas, pero se encontraron con dos obstáculos principales que parecían insuperables, al menos hasta hace muy poco.

Los médicos, criobiólogos, ingenieros y físicos de la empresa de biotecnología  Arigos Biomedical  pueden haber ideado una forma de congelar y almacenar órganos durante el tiempo que sea necesario. La compañía, previamente financiada por dos de las fundaciones enfocadas en la ciencia de Peter Thiel , recaudó recientemente poco menos de $ 1 millón en una ronda de semillas (los participantes incluyeron una firma de riesgo, un inversionista ángel y una fundación familiar, señalan).  La cofundadora y CEO de Arigos, Tanya Jones, le dice a Futurism que esperan comenzar los experimentos humanos tan pronto como en el 2020; si eso funciona bien, la técnica podría usarse en clínicas de cinco a siete años después de eso.

Si su tecnología funciona, podría acortar o incluso eliminar algunas de las listas de espera de trasplante de órganos en Estados Unidos y en todo el mundo.

Si su tecnología funciona, podría acortar o eliminar las listas de espera de trasplante de órganos en todo el mundo.

Para comprender la ciencia que hace esto posible, debemos analizar por qué la criopreservación no funcionó en el pasado.

El primer obstáculo que los criobiólogos deben superar ocurre mientras el órgano desciende a -120 grados centígrados, la temperatura a la que se detiene la actividad molecular y los órganos pueden almacenarse indefinidamente. Las personas, como recordarán, son en su mayoría agua, y cuando el agua se congela se expande en hielo sólido. Este hecho puede causar problemas a medida que los órganos se congelan, ya que el  hielo congelado extrae el agua de las células cercanas que lo necesitan y puede romper los vasos sanguíneos a medida que se expande. Esto es especialmente un problema ya que la expansión y la congelación suceden en diferentes momentos a medida que los órganos se congelan desde el exterior hacia adentro.

El segundo obstáculo viene durante el proceso de calentamiento: al igual que un cubo de hielo arrojado a un vaso de agua tibia, los órganos tienden a fracturarse y explotar a medida que se descongelan. No es demasiado útil si estás tratando de reemplazar un pulmón o corazón con fugas por uno sin fugas.

Los científicos resolvieron el primer problema, Jones le dijo a Futurism, en la década de 1970 cuando descubrieron un proceso llamado vitrificación: bombear un cóctel de compuestos orgánicos en los órganos extraía la mayor parte del agua. La solución restante -agua mezclada con las moléculas orgánicas añadidas- estaba tan llena de cosas  que no formaba hielo. En cambio, se congeló en un tipo de cristal sólido  que no dañó los órganos de la misma forma que el hielo. Como resultado, los órganos podrían congelarse sin preocuparse por la acumulación de hielo dañino.

Pero muchas soluciones utilizadas en la vitrificación terminaron siendo tóxicas. Y el segundo problema, el problema de la fracturación, aún eludía a los científicos. Durante las siguientes décadas, la mayoría perdió la esperanza y se rindió.

Jones dice que ella y el cofundador de Arigos Stephen Van Sickle encontraron una nueva solución cuando Van Sickle hizo un viaje a la biblioteca y se dio cuenta de cuántos trabajos de investigación antiguos relataban los intentos de evitar fracturas.

“Fue a una biblioteca y descubrió una línea de investigación anterior en el mundo del trasplante que fue abandonada”, dice Jones.

Encontraron una forma de eliminar todas las arterias y venas del órgano y reemplazarlo con gas. En el pasado, los científicos habían intentado reemplazar la sangre y el líquido que se encontraba en un corazón donado por oxígeno gaseoso, lo que les daba a los órganos un poco más de soporte y relleno a medida que se volvían rígidos. El campo luego se desplazó hacia los líquidos. Estas perfusiones líquidas tendían a funcionar un poco mejor, pero dejaban el ámbito de los amortiguadores de gas como un extremo suelto inexplorado.

Crédito de la imagen: Getty Images / Emily Cho

Jones y Van Sickle decidieron que el gas valía la pena, especialmente el helio, porque no sería tóxico para los órganos donados. “Se puede usar cualquier gas noble inerte porque es la regla número uno: absolutamente no morir [no mata a los órganos], y la regla número dos: no explotar el laboratorio”, dice Jones. En el helio, encontraron la manera de enfriar uniformemente un órgano y también proporcionar a su vasculatura algo de amortiguación para que cualquier tensión acumulada durante el proceso de enfriamiento no causara una fractura. Con gas de helio en sus venas y arterias, un órgano puede cambiar libremente a medida que se congela sin romperse, al igual que los rascacielos están diseñados para influir en lugar de caer al viento.

Cuando se dieron cuenta de que nadie más había probado el helio, nació Arigos. Y funcionó realmente bien. Pronto sus métodos se convirtieron en la única forma de congelar y descongelar con éxito órganos de cualquier animal más grande que un conejo.

“Hemos recuperado los riñones de cerdo a temperaturas de -120 grados Celsius, que es básicamente la temperatura de transición vítrea”, dice Jones. “Probamos en corazones de cerdo, y funcionó tan bien y tan rápido que inesperadamente no estábamos preparados para probar la recuperación”. Para estar más preparado en el futuro, el equipo está trabajando en la automatización de sus procesos.

Idealmente, la técnica podría crear un banco universal de órganos donados para que las personas puedan emparejarse con un órgano justo cuando lo necesiten, en lugar de tener que esperar su turno hasta que aparezca una pareja adecuada. O, al menos, podría hacer que sea mucho más fácil llevar órganos a las personas que los necesitan.

Un banco de órganos congelados podría ayudar a resolver algunos de los obstáculos más banales (pero muy reales) para el trasplante. Por ejemplo, los donantes y receptores a veces tienen diferentes sistemas inmunes. Es más que solo su tipo de sangre: antes del trasplante, los médicos necesitan ver cuántos de los seis antígenos relevantes (moléculas que pueden activar el sistema inmunitario para que rechacen un órgano) también coinciden.

Con un banco de órganos congelados listos, los médicos no solo podrían salvar más vidas con trasplantes de órganos, sino que también podrían combinar más cuidadosamente los órganos donados y los receptores para evitar el rechazo, ya que podría encontrarse una mejor compatibilidad en el congelador.

Pero necesita la aprobación de la FDA para que eso suceda. La compañía planea realizar su primer trasplante de cerdos en 2019, que espera que sea lo suficientemente buena como para convencer a la FDA de que autorice una prueba humana en 2020. A partir de ahí, tomará de cinco a siete años para la aprobación federal.

“Probamos en corazones de cerdo, y funcionó tan bien y tan rápido que inesperadamente no estábamos preparados para probar la recuperación”.

Otros en la comunidad de trasplante de órganos son escépticos de que Arigos pueda lograr todo lo que afirma hacer, especialmente en el marco de tiempo establecido.

“Prediría que sería más largo que eso, para los ensayos humanos reales”  , le dice a David Klassen, director médico de UNOS , sobre Futurismo. Normalmente, debe haber una gran cantidad de experimentos con animales antes de que se autoricen las pruebas en humanos, dice Klassen, y estas cosas toman tiempo. “Eso está adivinando por mi parte, pero esperaría que pasaría un poco más de dos años antes de los ensayos en humanos”.

Pero aún así, Klassen dice que los resultados que surgen de la investigación de congelación de órganos son prometedores, y que espera ver un interés continuo en congelar órganos.

“A grandes rasgos, creo que es una prioridad y debería serlo. Creo que desde la perspectiva del trasplante clínico, esa área es un poco menospreciada por personas que trabajan en el campo día a día “, dice. Pero en un futuro lejano, también espera ver a la comunidad de investigación ir más allá de la banca de órganos y desarrollar formas de imprimir o construir órganos desde cero, eliminando la necesidad de donantes en primer lugar.

Pero no todos están convencidos de que la criopreservación sea el futuro del trasplante de órganos, o que Arigos sea la compañía que lo haga. Robert Kormos , director del programa de corazón artificial y codirector del programa de trasplante cardíaco en el Centro Médico de la Universidad de Pittsburgh, le dijo a Futurism que es escéptico con respecto a la tecnología de congelación de órganos.

“Fui al sitio web [de Arigos Biomedical] y hay muchas afirmaciones sobre lo que pretenden hacer y lo que quieren hacer, pero generalmente lo que hacen compañías como esta es darle una lista de publicaciones para que pueda ver lo que está pasando. publicado en esta área “, dice Kormos. La falta de investigación publicada, completada por el personal de Arigos u otros investigadores en el campo en general, levantó una bandera roja para Kormos, quien agrega que no ha visto un gran progreso en la investigación de congelación de órganos, un campo que ha visto lento a lo largo de las décadas.

“Esta empresa puede tener algo, pero de nuevo estoy ansioso por ver qué ciencia están trayendo a la mesa”, dice. “Creo que la criopreservación es un concepto interesante, pero estamos muy lejos de ser realidad. De nuevo, no he visto los datos “.

“Esta empresa puede tener algo, pero de nuevo estoy ansioso por ver qué ciencia están trayendo a la mesa”.

Hasta que se apruebe su técnica, Arigos está trabajando con algunos colaboradores para mejorar la forma en que los científicos desarrollan nuevos productos farmacéuticos. En este momento, es difícil llevar nuevos medicamentos al mercado porque muchos compuestos que funcionan bien en estudios con animales no funcionan de la misma manera en humanos. Como resultado, uno de cada cinco ensayos clínicos de fase I, el primero de tres tipos de experimentos realizados en humanos antes de que se pueda aprobar un medicamento, generalmente falla.

Arigos planea vender algunas rebanadas de órganos humanos congelados y donados a investigadores farmacéuticos. Eso podría ayudar a los investigadores a determinar si un medicamento es o no tóxico para las personas antes de que lo prueben en un experimento completo.

“Tenemos algunos colaboradores establecidos que van a explorar eso con nosotros una vez que tengamos acceso a los corazones humanos, algo que aún no logramos”, dice Jones.

Pero incluso si las pruebas en humanos de Arigos son exitosas, la compañía no podrá almacenar todo tipo de órgano que alguien pueda necesitar. Debido a que su técnica requiere llenar vasos sanguíneos con helio, no funciona tan bien en órganos que no tienen vasos sanguíneos, por lo que solo han podido congelar y almacenar órganos como riñones, hígados, corazones y pulmones.

A los militares les encantaría poder almacenar extremidades congeladas completas, pero eso no está ahora en la mesa. Si un soldado perdiera una extremidad después de quedar atrapado en una explosión, sería útil poder congelar esa extremidad hasta que esté lista para volverse a unir. Eso le daría al soldado tiempo para recuperarse antes de someterse a una cirugía.

La tecnología de congelación no puede ayudar aún. El tejido óseo no absorbe bien la solución crioprotectora. Y hay tantos tipos diferentes de tejidos y células en un miembro completo, cada uno de los cuales tiene un nivel de tolerancia diferente a la solución de vitrificación algo tóxica,  que la técnica no funcionaría realmente. La técnica de Arigos tampoco funcionaría en las córneas transplantables, ya que tampoco tienen vasculatura, por lo que los científicos necesitarán desarrollar nuevas técnicas si queremos un banco universal de órganos donados.

Esto también significa, como explicó Jones, que la tecnología de Arigos no permitirá que personas (presumiblemente muy ricas) congelen totalmente sus cuerpos y resurjan en el futuro distante, como tantas historias de ciencia ficción nos han asegurado que será posible. No, el enfoque de Arigos se basa estrictamente en los usos médicos de los órganos congelados.

Si las cosas salen como Argos espera, la gente de todo el mundo podría beneficiarse. “Hay algunos países en el mundo que ni siquiera tienen tecnología para trasplantes”, dice Jones. Además de los beneficios inmediatos para los estadounidenses atrapados en una lista de espera interminable para el próximo riñón, los órganos congelados podrían enviarse o almacenarse en cualquier lugar, llevando ayuda a países y regiones donde no hay listas de espera.

Para leer más sobre soluciones para trasplantes de órganos, haga clic aquí: Órganos restaurados podrían ahorrar millones en la lista de trasplantes

Fuente:  Futurism

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Categorías: Salud

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