Los órganos híbridos plantean la posibilidad de cultivar partes del cuerpo totalmente humanas en el interior de animales para trasplantes.
Los científicos han cultivado riñones humanizados en cerdos, lo que abre la posibilidad de cultivar órganos humanos en el interior de animales.
La investigación consistió en crear embriones quiméricos humano-cerdo con una combinación de células humanas y porcinas. Cuando se transfirieron a madres sustitutas porcinas, los embriones en desarrollo mostraron riñones que contenían mayoritariamente células humanas, lo que supone la primera vez que los científicos cultivan un órgano sólido humanizado dentro de otro animal.
El anuncio sobre lo que se ha producido
"Se han producido órganos de rata en ratones y órganos de ratón en ratas, pero los intentos anteriores de cultivar órganos humanos en cerdos no habían tenido éxito", explica Liangxue Lai, autora principal del estudio y miembro de los Institutos de Biomedicina y Salud de Guangzhou, la Academia China de Ciencias y la Universidad Wuyi. "Nuestro método mejora la integración de las células humanas en los tejidos receptores y nos permite cultivar órganos humanos en cerdos".
Los riñones no eran totalmente humanos, ya que incluían vasculatura y nervios fabricados en su mayor parte a partir de células porcinas, lo que significa que no podían utilizarse para trasplantes en su forma actual. No está claro si el reto de fabricar un órgano totalmente humano sería factible con las técnicas actuales de ingeniería genética.
El profesor Dusko Ilic, científico especializado en células madre del King's College de Londres, que no participó en la investigación, calificó el trabajo de pionero, pero dijo que las aplicaciones clínicas no se producirían en un futuro previsible. "Como admiten los autores, hay muchos retos", dijo. "¿Será este enfoque la solución definitiva? Sólo el tiempo nos dará la respuesta".
Aparte de los riñones, en los embriones predominaban las células porcinas, con muy pocas células humanas en el cerebro o el sistema nervioso central. La posibilidad de humanizar el cerebro es un grave problema ético para la investigación con embriones híbridos y una de las razones de las estrictas restricciones legales a la investigación en muchos países.
Introducción de células embrionarias humanas en embriones animales
En el Reino Unido está permitido introducir células embrionarias humanas en embriones animales, pero los embriones no pueden implantarse en una madre animal para su posterior desarrollo.
Los intentos anteriores de crear híbridos humano-cerdo fracasaron porque las células porcinas tienden a competir con las humanas durante el desarrollo, lo que significa que la quimera resultante es casi exclusivamente porcina. El último trabajo, publicado en Cell Stem Cell, superó esta dificultad mediante la ingeniería genética de un embrión unicelular de cerdo que carecía de dos genes necesarios para el desarrollo del riñón. Así se creó un nicho en el embrión que pudo ser ocupado por células madre embrionarias humanas integradas en el embrión porcino.
Tras cultivarlos en el laboratorio, los embriones quiméricos se transfirieron a 13 cerdas de alquiler. A los 25 o 28 días se interrumpió la gestación y se extrajeron y evaluaron los embriones. Los embriones tenían riñones estructuralmente normales para su fase de desarrollo, que mostraban los túbulos que acabarían conectando el riñón con la vejiga, y estaban compuestos por un 50-60% de células humanas. En el cerebro y la médula espinal se encontraron células neurales muy humanas.
"Descubrimos que si se crea un nicho en el embrión porcino, las células humanas entran de forma natural en esos espacios", afirma el profesor Zhen Dai, del Instituto de Biomedicina y Salud de Guangzhou, otro de los autores principales.
Según los científicos, incubar un riñón humano completo en el interior de un cerdo llevaría muchos años. "Probablemente tendríamos que diseñar a los cerdos de una forma mucho más compleja, lo que supondría algunos retos adicionales", afirma Miguel Esteban, también del Instituto de Guangzhou y autor principal.
Uno de los principales retos sería permitir que los nervios y la vasculatura humanos se desarrollaran en el órgano diana sin que se desarrollaran células nerviosas en el sistema nervioso central, lo que podría dar lugar a un cerebro humanizado. "Incluso en teoría no está claro cómo hacerlo", afirma Ilic.
