Ha pasado un mes desde que un hombre de Maryland se convirtió en la segunda persona en recibir un corazón trasplantado de un cerdo, y un video del hospital difundido el viernes lo muestra trabajando duro para reponerse.

Lawrence Faucette estaba a punto de morir por insuficiencia cardiaca y no era elegible para un trasplante de corazón tradicional debido a otras complicaciones de salud cuando los médicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland le ofrecieron esa cirugía altamente experimental.

En las primeras imágenes de Faucette desde el trasplante del 20 de septiembre, un video del hospital muestra al fisioterapeuta Chris Wells instándole a sonreír mientras pedalea para recuperar fuerzas.

“Va a estar difícil, pero triunfaré», contesta Faucette, de 58 años, resoplando pero esbozando una sonrisa.

El equipo de Maryland realizó el año pasado el primer trasplante mundial de un corazón de un cerdo genéticamente modificado a otro hombre moribundo.

David Bennett sobrevivió solamente dos meses antes de que ese corazón dejara de funcionar por razones que no están completamente claras, aunque más tarde se encontraron evidencias de un virus porcino en el interior del órgano.

Lo aprendido en aquel primer experimento produjo varios cambios antes de este segundo intento, entre ellos la mejora de las pruebas de detección de virus.

Los intentos de trasplante de órganos de animales a humanos —los llamados xenotrasplantes— han fracasado durante décadas, ya que el sistema inmunitario de las personas destruía de inmediato el tejido extraño. Ahora los científicos vuelven a intentarlo con cerdos modificados genéticamente para que sus órganos sean más parecidos a los humanos.

En el video del hospital difundido el viernes, los médicos de Faucette dijeron que el corazón de cerdo no ha presentado síntomas de rechazo.

“Su corazón está haciendo todo autónomamente”, dijo el doctor Muhammad Mohiuddin, jefe de xenotrasplantes cardiacos del equipo de Maryland.

Una vocera del hospital dijo que Faucette, de Frederick, Maryland, ha podido levantarse y que los fisioterapeutas lo están ayudando a ganar las fuerzas necesarias para intentar caminar.

Muchos científicos esperan que algún día los xenotrasplantes puedan compensar la enorme carencia de donaciones de órganos humanos. Más de 100 mil personas están en la lista de trasplantes de Estados Unidos, la mayoría a la espera de un trasplante de riñón, y miles morirán esperando.

Un puñado de equipos científicos han probado riñones y corazones de cerdos en monos y en cuerpos humanos donados, esperando aprender lo suficiente para que la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos les permita realizar estudios formales de xenotrasplantes.

24 octubre 2023| Fuente: Proceso| Tomado de Noticias Medicina | Ciencia -Tecnología

Estos días nos ha sorprendido un avance médico sin precedentes: un hombre de 57 años con una cardiopatía terminal recibió el pasado 7 de enero un trasplante exitoso de un corazón de cerdo modificado genéticamente, tal y como anunciaba la Universidad de Maryland.

La operación duró ocho horas y el paciente, David Bennett Sr., de Maryland, se encontraba bien el lunes, según los cirujanos que le operaron. En su página de Twitter la universidad estadounidense subió este jueves una foto

In a video recorded by the University of Maryland Medicine, Bennett's son, David Bennett Jr., said his father can't wait to get out of the hospital and is grateful for the groundbreaking surgery that might give him that shot. Read more: https://t.co/nFshhUtpdz

— University of Maryland, Baltimore (@UMBaltimore) January 13, 2022

en la que se puede ver el buen estado del paciente.

Esta intervención quirúrgica era la única opción disponible para Bennett y da esperanza a cientos de miles de personas con órganos defectuosos que esperan un trasplante. Aclaramos dudas sobre esta operación histórica.

1. ¿Qué es un xenotrasplante?

El término se usa para denominar a los trasplantes de órganos de animales a personas. “La idea surgió hace más de 30 años como una estrategia para paliar las reducidas tasas de donación de órganos”, comenta a SINC Lluís Montoliu, investigador del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC). “Este tipo de intervención se aplica en particular al trasplante de órganos de cerdos modificados genéticamente a primates no humanos y a seres humanos“, señala.

Beatriz Domínguez-Gil, directora general de la Organización Nacional de Trasplantes (ONT), dice a SINC que “en el pasado se realizaron xenotrasplantes en humanos que fracasaron por el denominado rechazo hiperagudo. La modificación genética de animales para ‘humanizar’ sus órganos es lo que ha permitido el salto cualitativo que representa el trasplante de un corazón de cerdo a un paciente sin opciones terapéuticas disponibles que hemos conocido estos días“.

2. ¿La intervención es similar a la del trasplante de un corazón de donante humano?

“En esencia sí, ya que se trata de sustituir un corazón dañado humano por uno sano de un cerdo transgénico”, indica Montoliu. Ahora bien, “aunque muy parecidos, los dos órganos no son exactamente iguales y los cirujanos han tenido que solventar estas pequeñas diferencias anatómicas para conectar venas, arterias y nervios del corazón porcino en el tórax del paciente xenotrasplantado”. Obviamente, destaca el biólogo, “la introducción de un corazón de un cerdo en un tórax humano ha sido un reto que estos cirujanos han tenido que resolver”.

Por su parte, Domínguez-Gil resalta que aún se desconocen los pormenores de la intervención debido a que “toda la información de la que disponemos hasta el momento proviene de la prensa y no de la literatura científica”. Sin embargo, agrega, “la cirugía realizada es seguramente similar a la que se efectuaría para el trasplante de un corazón de origen humano”.

3. ¿Cómo puede ayudar la tecnología CRISPR a que sea más viable el trasplante de órganos entre especies? 

El investigador del CNB explica que los cerdos que se usan para xenotrasplantes son transgénicos. “En particular el que se ha usado en la Universidad de Maryland porta hasta diez modificaciones genéticas distintas: cuatro genes inactivados del genoma porcino y seis genes humanos añadidos”.

Montoliu indica que estas modificaciones genéticas pueden realizarse también con la tecnología CRISPR de edición genética, en particular la inactivación específica de genes. «Todas estas modificaciones están encaminadas a impedir, regular o retrasar lo más posible el rechazo fulminante y el que se puede producir a medio y a largo plazo al situar un órgano no humano dentro del cuerpo humano. Se trata de evitar que nuestro sistema inmunitario reconozca al órgano del cerdo como extraño”, destaca.

Respecto al cerdo transgénico, cuyo corazón ha servido para el trasplante efectuado a Bennett, no existe aún información exacta de los genes alterados ni de las tecnologías usadas. Así que “no sabemos si se ha utilizado CRISPR en alguna de las modificaciones”, aclara.

4. ¿Supone este trasplante un primer paso hacia los órganos a la carta procedentes de animales?

Este primer xenotrasplante exitoso —así como el que se realizó en septiembre conectando el riñón de un cerdo transgénico a la circulación sanguínea de una mujer en muerte cerebral— suponen “un gran avance que culmina más de tres décadas de avances científicos y tecnológicos, y de experimentos análogos realizados trasplantando órganos de cerdos transgénicos a primates, como a babuinos”,  explica el biólogo.

Se trata, dice, de un paso que demuestra que “es factible utilizar órganos de cerdos transgénicos para sustituir, al menos durante un tiempo, los órganos dañados humanos. De esta forma, se podría ganar tiempo en las listas de espera hasta que haya un órgano humano compatible”.

Sin embargo, Montoliu opina que “aún estamos lejos de los trasplantes de órganos animales a la carta. Estos son experimentos pioneros, que habrá que repetir y analizar dentro de ensayos clínicos, pero estamos en el buen camino”.

La responsable de la ONT destaca que “gracias a las diferentes líneas de investigación que ahora están abiertas, el futuro de los pacientes que necesiten el reemplazo de un órgano enfermo por otro sano es muy prometedor. El xenotrasplante —añade— está más cerca de convertirse en una realidad clínica, si bien queda un largo camino por recorrer desde un punto de vista técnico, ético y legal”.

Otra opción que esta experta valora como muy interesante es la generación de órganos bioartificiales. “Partiendo de células del propio receptor, permitiría construir órganos a la carta. No solo en el sentido de disponer del órgano, sino en el de poder evitar el uso de inmunosupresores en el paciente una vez trasplantado”, subraya.

5. ¿Qué sabemos de Revivicor, la empresa de Estados Unidos que ha modificado el corazón trasplantado?

Esta empresa, con sede en Blacksburg (Virginia, Estados Unidos), “surgió del desmantelamiento de otra anterior, la británica PPL Therapeutics, desaparecida en 2003, que fue la responsable de la creación de la oveja Dolly y de mostrar al mundo la tecnología de clonación en 1997″, afirma Montoliu.

Precisamente, señala el investigador, “mediante técnicas de clonación es como se siguen obteniendo estos cerdos con múltiples modificaciones genéticas. Por lo tanto, de alguna manera, el éxito de este primer xenotrasplante de cerdo a humano se lo debemos a la famosa oveja Dolly”. En 2011 Revivicor fue comprada a su vez por United Therapeutics, una compañía farmacéutica estadounidense.

6. ¿Qué problemas éticos plantean los xenotraslantes?

Desde el punto de vista ético, Lluís Montoliu considera que esta experimentación está justificada, dado que «las posibles alteraciones del bienestar animal causadas a los cerdos por las modificaciones genéticas se compensan ampliamente con el fin último de salvar la vida a personas que necesitan un nuevo órgano para sobrevivir”.

El cerdo, explica el biólogo, “es un animal común que se consume en cantidades enormes. En España hay casi tantos cerdos para consumo, engorde y exportación como habitantes. Por ello, no suscita tanta empatía ni dilemas éticos como si ocurriría con el uso de primates no humanos para el mismo objetivo”.

Por otro lado, comenta que los primates no humanos no son tan adecuados ni en tamaño ni en facilidad de cría y, además, son animales protegidos especialmente por la legislación europea y nacional.

Para este investigador, “los límites éticos de los xenotrasplantes probablemente estén más allá de los órganos metabólicos habitualmente involucrados en estos procedimientos: corazón, hígado, páncreas, riñón… Aparecerían —afirma— si nos acercáramos a trasplantar partes del sistema nervioso central o del cerebro, una línea roja científica en la actualidad e inasumible desde el punto de vista ético”, concluye.

enero 17/2022 (SINC)

La apnea obstructiva del sueño se asocia con las restricciones anatómicas de las vías respiratorias faríngeas, que causan interrupciones del flujo de aire y obligan a quienes la sufren a despertarse. Sin embargo, las dinámicas que hacen que este flujo de aire se detenga son todavía desconocidas.

La apnea del sueño que se da entre estos seres está validada para ser estudiada y comparada con la de los humanos, según este estudio.

Para tratar de comprender mejor este trastorno del sueño, un equipo de científicos de la Universidad de Washington  (Estados Unidos) ha monitorizado, analizado y reproducido el sueño del minicerdo de Yucatán, una raza de cerdo modificada para que sea más pequeña que los comunes y que presenta similitudes en tamaño, arquitectura y tipo de tejidos en sus vías respiratorias faríngeas con las de los humanos. “También hay similitudes en la forma y tamaño de la lengua”, indican los autores.

Según su estudio, publicado en la revista Heliyon, la apnea del sueño que sufren estos animales puede estudiarse y compararse con la de las personas. Esto se debe a que, a diferencia de otras apneas producidas en ratas o conejos, la que se da entre los minicerdos de Yucatán ocurre “de forma natural”, explica Zi-Jun Liu, investigador principal del departamento de Ortodoncia de la Universidad de Washington.

¿La obesidad es la causa?

El equipo pretendió ir más allá y corroborar una hipótesis que explicaría estas interrupciones en el flujo de aire: la obesidad podría ser posible causante de los bloqueos de aire que se dan en la faringe y provocar los episodios de apnea, al disminuir el volumen de las vías respiratorias, provocar resistencias al flujo de aire y turbulencias.

En las vías respiratorias de los cerdos, la formación de turbulencias podría ser causada por una combinación de un cambio abrupto en la forma de la vía del flujo de aire y una alta velocidad de este. Esta podría ser la razón por la que el aire deja de fluir en la apnea del sueño.

Para comprobar la hipótesis, escogieron cinco ejemplares de minicerdo de Yucatán, de entre nueve y once meses de edad. Dos de ellos eran obesos, con un Índice de Masa Corporal (IMC) por encima de 50, mientras que el resto no superaba un IMC de 39. Después, grabaron y monitorizaron varias sesiones de sueño natural y provocado por sedación de entre tres y cuatro horas.

De los tres sujetos no obesos, solamente uno mostró episodios de apnea —menos de cinco—, mientras que los dos ejemplares considerados obesos sufrieron varios episodios de apnea —más de cinco—, junto con la aparición de ronquidos.

Los cerdos obesos presentaban un estrechamiento significativamente mayor en la garganta y respiraban más rápido.

Los datos extraídos se combinaron con las imágenes de resonancia magnética que obtuvieron de los ejemplares, también sedados y tumbados en una posición común para dormir en los cerdos. Con todo ello, construyeron réplicas en 3D de las vías respiratorias de los animales.

Al recrear los flujos de aire, los científicos pudieron mostrar que los cerdos obesos presentaban un estrechamiento significativamente mayor en la garganta. Además, respiraban más rápido, con un aumento del 25 % en la velocidad del flujo de aire a través de estas regiones más estrechas.

A pesar del estrechamiento de la faringe y el aumento en la velocidad del flujo de aire, los investigadores no encontraron ninguna turbulencia en las vías respiratorias de los cerdos. “El mecanismo de la apnea del sueño todavía se sigue sin comprender del todo”, comenta Liu, que se enfrentó a multitud de desafíos para realizar los experimentos y obtener datos precisos.

Los investigadores añaden que, si bien esta investigación mostró que los minicerdos pueden proporcionar un modelo animal natural para examinar la apnea del sueño y brindar una mayor comprensión de cómo esta afecta al cuerpo, se deben realizar más estudios para encontrar una solución a largo plazo y encontrar los mecanismos y detrás de este trastorno.

enero 24/2021 (SINC)

Referencia:

Liu et al.: “Airflow Dynamics in Obese Minipigs with Obstructive Sleep Apnea”. Heliyon, 2020