Un equipo de investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, California, ha realizado un descubrimiento pionero en el campo de la medicina predictiva. En un estudio llevado a cabo con 5 678 personas, han demostrado que es posible estudiar el envejecimiento de los órganos y predecir el riesgo de enfermedades futuras mediante el análisis de las proteínas presentes en la sangre. Este avance, detallado en la revista Nature, representa un importante paso hacia el tratamiento preventivo de enfermedades antes de la aparición de síntomas.

El estudio revela que alrededor del 18,4 % de los adultos mayores de 50 años tienen al menos un órgano que envejece a un ritmo significativamente más rápido que la media. Esta condición aumenta sustancialmente el riesgo de sufrir enfermedades relacionadas con ese órgano en los próximos 15 años. Además, los individuos con dos órganos envejeciendo rápidamente tienen 6,5 veces más riesgo de morir.

Proteínas como indicadores de envejecimiento

Mediante un algoritmo desarrollado por ellos, los investigadores analizaron los niveles de miles de proteínas en la sangre, identificando cerca de 858 proteínas específicas de órganos. Estas proteínas sirven como marcadores del envejecimiento acelerado de órganos y su susceptibilidad a enfermedades y mortalidad. Por ejemplo, un envejecimiento acelerado del corazón se asoció con un riesgo 2,5 veces mayor de insuficiencia cardíaca, mientras que los cerebros envejecidos tenían más probabilidades de sufrir deterioro cognitivo.

Un giro en la medicina preventiva

Este hallazgo no solo abre la puerta a la detección temprana de órganos en riesgo, sino que también sugiere nuevas dianas farmacológicas para el tratamiento preventivo. Los investigadores, liderados por Tony Wyss-Coray, catedrático de Neurología en Stanford, han fundado ‘Teal Omics Inc’ para explorar la comercialización de estos descubrimientos. La Universidad de Stanford ya ha solicitado una patente, lo que indica el potencial significativo de esta investigación en el campo de la medicina personalizada.

Este estudio representa un gran cambio en cómo se aborda la medicina preventiva. Al identificar los órganos que envejecen de manera acelerada, los médicos pueden intervenir antes de que las enfermedades se manifiesten, cambiando potencialmente el curso del envejecimiento y la salud en la población.

Ver más información:  Hwee Oh  HS, Rutledge J, Nachun D, Pálovics R, Abiose O, Moran Losada P,  et al. Organ aging signatures in the plasma proteome track health and disease. Nature[Internet].2023[citado 8 dic 2023]; 624:164–172. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06802-1

8 diciembre 2023 | Fuente: DW.COM |Tomado de | Ciencia

Obtener órganos de ‘repuesto’, desarrollados en animales y disponibles para el trasplante en humanos, es un objetivo que persiguen diferentes grupos de investigación en todo el mundo.

Aunque en 2022 se llevaron a cabo varios xenotrasplantes experimentales, como la implantación de un corazón de cerdo modificado genéticamente a un paciente de Baltimore que sufría una grave enfermedad cardiaca; este tipo de abordaje todavía está lejos de llegar a la clínica. Antes, se deben solventar desafíos biotecnológicos importantes que plantea el ‘salto’ entre especies, como el rechazo hiperagudo tras el injerto o el riesgo de zoonosis.

Una investigación liderada por científicos de la Universidad de Harvard y la compañía eGenesis allana ese camino al haber conseguido implantar riñones de cerdo editados genéticamente en macacos y lograr unas cifras de supervivencia reseñables. Uno de los ejemplares trasplantados vivió más de dos años con el injerto de riñón. Los detalles de la investigación se publican en la revista Nature.

Para minimizar el riesgo de rechazo y la posibilidad de transmisión de virus porcinos con el trasplante, los investigadores realizaron 69 modificaciones genéticas en el animal donante, un cerdo de Yucatán.

Estas modificaciones pueden agruparse en tres bloques: en primer lugar, eliminaron tres antígenos glicanos, ‘marcadores’ presentes en la superficie de las células que inducen un rechazo inmediato. Además, introdujeron cambios para que las células animales expresaran siete genes humanos con el objetivo de mejorar la tolerancia y neutralizar otros fenómenos asociados al rechazo hiperagudo. Y, por último, inactivaron todas las copias de la genética relacionada con retrovirus porcinos.

En combinación con medicación inmunosupresora, este cóctel de ingeniería genética proporcionó una supervivencia de hasta 758 días a uno de los macacos trasplantados.

CLAVES DEL XENOTRASPLANTE

Una de las principales claves para conseguir esa prolongada supervivencia fue la manipulación para añadir los genes humanizados, implicados en varias vías relacionadas con el rechazo, como la inflamación, la inmunidad innata o la coagulación, tal y como explicaron los investigadores en una rueda de prensa.

Los estudios in vitro, señalan los científicos, mostraron que las células endoteliales renales de los animales con estas ediciones genéticas eran capaces de modular la inflamación de una forma «indistinguible» de las células endoteliales humanas. «Nuestros resultados nos colocan un paso adelante para alcanzar la compatibilidad humana», subrayó Michael Curtis, responsable de eGenesis en el encuentro con la prensa.

Este diseño y desarrollo se trata de una «prueba de concepto» que «apoya el avance hacia el desarrollo clínico» del principal candidato que la compañía eGenesis está diseñando para el trasplante de riñón, denominado EGEN-2784, ha señalado la compañía en un comunicado.

Para Beatriz Domínguez-Gil, directora de la Organización Nacional de Trasplantes (ONT), este diseño «se trata de un modelo que proporciona resultados muy prometedores».

Domínguez-Gil destaca el diseño de modificaciones genéticas que ha permitido alcanzar «una supervivencia prolongada en primates no humanos».

Pero, además, hace hincapié en el hecho de que el desarrollo proporciona «un modelo experimental que nos va a permitir avanzar en el ámbito del xenotrasplante de una forma mucho más segura».

Este diseño permite dar un paso importante «a la hora de demostrar que un abordaje es seguro y eficaz antes de dar el salto a la realización de ensayos clínicos».

Desde esas dos perspectivas, «es un estudio muy novedoso y de mucha relevancia», subraya Domínguez-Gil, que también apunta que la utilización de este tipo de primates no humanos como receptores en los experimentos puede facilitar la traslación posterior de los resultados a la clínica. «Es un modelo probablemente más trasladable a la realidad del humano que los que se han utilizado previamente», destaca.

UN LARGO CAMINO POR RECORRER

De cualquier manera, la directora de la ONT recuerda que «todavía quedan muchísimos pasos en este en ese camino de llevar el xenotrasplante a la clínica».

Queda mucho trabajo por realizar en el ámbito preclínico, subraya Domínguez-Gil. En este sentido, los propios investigadores reconocen en la revista científica que las modificaciones genéticas planteadas deben afinarse para conseguir resultados clínicos.

Pero, además, también hay que abordar las cuestiones éticas que plantea este tipo de procedimientos. «Entre otras cosas, se tiene que decidir cuál es el paciente al que se le va a ofrecer esta opción frente a la alternativa; es decir, qué criterios tiene que cumplir un paciente para entrar en un ensayo clínico de estas características cuando tenemos ya un tipo de trasplante entre humanos muy consolidado, que es una realidad clínica ya habitual y que ofrece extraordinarios resultados», señala.

También hay que abordar cuestiones relacionadas con la protección de los animales, así como la planificación de cómo se va a lograr que estos tratamientos «extraordinariamente costosos» puedan llegar a los pacientes de una forma equitativa, plantea la directora de la ONT.

«Hay muchas cuestiones que avanzar y que tener en cuenta, pero yo creo que en los próximos 10 años sí vamos a ver un salto importante a la clínica de esta opción terapéutica», concluye Domínguez-Gil.

Referencia

Anand RP, Layer JV, Heja D, Hirose T, Lassiter G, Firl D, et al. Design and testing of a humanized porcine donor for xenotransplantation. Nature[Internet]. 2023[citado 12 oct 2023]; 622, 393–401. https://doi.org/10.1038/s41586-023-06594-4

13 octubre 2023│Fuente: El Mundo│ Tomado de Salud

Varios grupos de investigación internacionales han analizado las poblaciones de células inmunitarias, hasta ahora poco exploradas —si se comparan con las que circulan en la sangre—, en múltiples tejidos del cuerpo humano con el fin de proporcionar nuevos conocimientos sobre el funcionamiento de nuestro sistema inmunitario.

Los dos estudios publicados en Science y liderados por el Instituto Wellcome Sanger y la Universidad de Cambridge, ambos en Reino Unido, han logrado crear un atlas de libre acceso de las células inmunitarias.

El primero de estos trabajos se centra en el desarrollo temprano del sistema inmunitario y la localización de las células inmunitarias en varios tejidos. El segundo ha examinado las células inmunitarias en múltiples tejidos de individuos adultos, proporcionando un marco para la predicción de la identidad del tipo de célula y la comprensión de la memoria inmunológica.

Ambos forman parte del consorcio internacional Atlas Celular Humano (HCA), cuyo objetivo es cartografiar todos los tipos de células del cuerpo humano para comprender la salud humana y diagnosticar, controlar y tratar las enfermedades. El HCA tiene una concepción abierta y está dirigida por científicos; en él colaboraran diferentes institutos y cuentan con financiación de todo el mundo, con más de 2 300 miembros de 83 países.

El consorcio internacional Atlas Celular Humano tiene objetivo cartografiar todos los tipos de células para comprender la salud humana y diagnosticar, controlar y tratar las enfermedades

Estos estudios exploran las similitudes y diferencias de las células inmunitarias en los distintos tejidos. Conocer las reacciones de las células inmunitarias en estos tejidos, en las distintas etapas de la vida, podría contribuir a mejorar las terapias destinadas a producir o potenciar una respuesta inmunitaria para combatir enfermedades, como las vacunas o los tratamientos contra el cáncer.

Además, la revista Science se hace eco de otras dos investigaciones que han creado atlas celulares transversales de tejidos completos y de libre acceso, que también contribuirán a la creación de un único Atlas Celular Humano.

La complejidad del sistema inmunitario

El sistema inmunitario humano está formado por muchos tipos diferentes de células que se encuentran en todo el cuerpo y que desempeñan funciones cruciales. No solo combaten los agentes patógenos cuando aparecen, sino que los recuerdan para poder eliminarlos en el futuro.

El Instituto Wellcome Sanger y sus colaboradores han creado un atlas del sistema inmunitario humano en desarrollo en nueve órganos. Para ello, han utilizado la transcriptómica espacial con objeto de conocer la diversidad celular de los tejidos, y la secuenciación de ARN unicelular para trazar la ubicación exacta de células específicas dentro de los tejidos en desarrollo.

«En esta investigación sobre el sistema inmunitario en desarrollo, examinamos tres secciones diferentes de tejido de tres zonas. Tomamos muestras de todos los órganos hematopoyéticos prenatales, responsables de la producción de células sanguíneas, que son el saco vitelino, el hígado y la médula ósea. De los órganos linfoides analizamos tejidos del timo, el bazo y los ganglios linfáticos», dice Chenqu Suo, del Instituto Wellcome Sanger y coautora principal del estudio.

Tanto los órganos hematopoyéticos como los linfoides son muy importantes en el desarrollo de las células inmunitarias. Para obtener una visión más amplia de lo que ocurre después de que las células inmunitarias migran fuera de estos órganos, investigaron también una selección de órganos periféricos no linfoides, que son la piel, el riñón y el intestino. «Este amplio abanico de muestras de tejidos, procedentes de diversas zonas, nos proporcionó una visión profunda y global de cómo se desarrolla el sistema inmunitario», expone.

El sistema inmunitario humano está formado por muchos tipos diferentes de células que se encuentran en todo el cuerpo y que desempeñan funciones cruciales

Los científicos han identificado un nuevo tipo de célula B y T distintivas que aparecen en las primeras etapas de la vida. El equipo utilizó los datos del otro estudio del Atlas Celular Humano para demostrar que estas células inmunitarias concretas no se encuentran en los adultos.

«Identificamos concretamente las células B1 y las células T no convencionales. Las primeras se habían descrito anteriormente en ratones, pero esta es la primera vez que se han caracterizado ampliamente en humanos. Se demostró que pueden secretar espontáneamente anticuerpos junto con otras funciones. Asimismo, se sabe que las células T no convencionales tienen una respuesta rápida a los antígenos, en comparación con las convencionales. Estos dos nuevos tipos se encuentran más abundantemente en los primeros años de vida, lo que sugiere que el sistema inmunitario en esta etapa está más orientado a responder rápidamente a cualquier desafío patógeno», argumenta Chenqu Suo.

Muzlifah Hannifa, otro de los autores principales de este primer trabajo en el mismo centro y la Universidad de Newcastle, enfatiza: «Este completo atlas del desarrollo inmunitario humano revela los tejidos que intervienen en la formación de las células sanguíneas e inmunitarias, lo que mejora nuestra comprensión de los trastornos inmunitarios y sanguíneos. En colaboración con los demás estudios, permite cartografiar el sistema inmunitario desde el desarrollo hasta la edad adulta”, señala.

Para los autores, este conocimiento más a fondo de estas células, sus diferencias con las células adultas y los genes que se activan en las distintas fases del desarrollo, permitirá a los científicos descubrir lo que ocurre en un crecimiento sano. Además, podría revelar lo que falla en determinados trastornos del desarrollo y cánceres que tienen su origen en los primeros años de vida.

Las muestras utilizadas en esta investigación proceden de The Human Developmental Biology Resource (HDBR), un banco de tejidos que recoge, almacena y proporciona materiales prenatales humanos a grupos de investigación del Reino Unido e internacionales. El HDBR cuenta con la aprobación del Servicio Nacional de Ética en la Investigación y está autorizado como banco de tejidos por la Autoridad de Tejidos Humanos del Reino Unido.

Un catálogo celular del cuerpo humano adulto

En el segundo estudio, científicos del Wellcome Sanger, la Universidad de Cambridge y otros centros han analizado simultáneamente las células inmunitarias de 16 tejidos de 12 donantes de órganos adultos a través del Cambridge Biorepository for Translational Medicine y LiveOnNY.

El equipo desarrolló además una base de datos y un algoritmo que clasifica automáticamente los distintos tipos de células, llamado CellTypist, para manejar el gran volumen y la variación de las células inmunitarias. De este modo, han logrado identificar unos 100 tipos de células distintos.

“CellTypist es una herramienta bioinformática de libre acceso que está disponible para la comunidad científica con el objetivo de analizar datos de secuenciación de célula única. Este algoritmo ha sido desarrollado por Chuan Xu y los datos utilizados para su desarrollo han sido revisados por un equipo de inmunólogos que yo he liderado”, dice a SINC la investigadora española Cecilia Domínguez Conde, coautora del segundo estudio en el Wellcome Sanger.

De esta forma, han revelado la relación entre las células inmunitarias de un tejido y sus homólogas en otros, hasta encontrar similitudes entre ciertas familias de células inmunitarias, como los macrófagos, así como diferencias en otras. Por ejemplo, algunas células T de memoria muestran características únicas según el tejido en el que se encuentren.

“Hemos creado un catálogo de células inmunitarias dentro del cuerpo humano adulto, lo que nos permite identificar automáticamente los tipos de células en múltiples tejidos. Queremos agradecer a los donantes y a sus familias que han hecho posible esta investigación”, apunta Domínguez.

Además de crear un nuevo recurso para que los investigadores clasifiquen los distintos tipos de células, nuestro trabajo tendrá muchas implicaciones, como servir de marco para el desarrollo de terapias para luchar contra las enfermedades relacionadas con el sistema inmunitario, expresa Sarah Teichmann, coautora principal de ambos estudios

Para Joanne Jones, también coautora desde la Universidad de Cambridge: “En esta investigación no solo hemos identificado distintos tipos de células inmunitarias, sino que también hemos descubierto que algunos tipos de células inmunitarias siguen patrones específicos de distribución en los tejidos. Esto puede ayudar a fundamentar la investigación de las enfermedades y el modo en que los tratamientos dirigidos a estas células podrían afectar a otros tejidos”.

“Además de crear un nuevo recurso para que los investigadores clasifiquen los distintos tipos de células, nuestro trabajo tendrá muchas implicaciones traslacionales, como servir de marco para el desarrollo de terapias para luchar contra las enfermedades relacionadas con el sistema inmunitario y gestionar las infecciones”, concluye Sarah Teichmann, coautora principal de ambos estudios.

Estos atlas de células inmunitarias entre tejidos son de libre acceso para la comunidad investigadora. «En un futuro podrían ayudar a localizar nuevas dianas terapéuticas para el desarrollo de fármacos y terapias celulares, identificando los genes vinculados a una determinada enfermedad», asegura Chenqu Suo.

Un ejemplo de ello son las inmunodeficiencias congénitas, que son un grupo de enfermedades genéticas por las que los niños nacen sin la capacidad de luchar contra las infecciones. «Aunque se han relacionado algunos genes con las inmunodeficiencias congénitas, aún se desconocen los mecanismos y las células exactas implicadas. Nuestro atlas celular puede contribuir a determinar qué células se ven afectadas por estos genes y en qué fase del desarrollo lo están, lo que podría servir de base para nuevas terapias», concluye.

mayo 15/2022 (SINC)

Referencias:

Suo CH., Dann E., Goh I., et al. “Mapping the developing human immune system across organs”. Science. 2022

Domínguez Conde. C, Xu. C, Jarvis. LB, Rainbow. DB, Wells. SB, et al. “Cross-tissue immune cell analysis reveals tissue-specific features in humans”. Science. 2022

El Programa de Donación y Trasplantes registró en el último año un crecimiento de un 8 % y la tasa estatal de donaciones se situó 40,2 por millón de población (p.m.p.) en 2021. Así se desprende del Balance de Actividad de la Organización Nacional de Trasplantes (ONT), presentado en rueda de prensa por la ministra de Sanidad, Carolina Darias, y la directora general de la ONT, Beatriz Domínguez-Gil.

A pesar de las dificultades generadas por cada una de las olas de la pandemia, a lo largo del pasado año se realizaron en nuestro país un total de 4 781 trasplantes de órganos, lo que corresponde a una tasa de 101 por millón de población (p.m.p.).

Este número fue posible gracias a las 1.905 personas que donaron sus órganos tras fallecer, lo que sitúa la tasa de donación en 40,2 donantes p.m.p., y a las 324 personas que donaron un riñón (323) o parte de su hígado (1) en vida. Aunque las tasas no alcanzan los niveles récord registrados en España en 2019, estos datos reflejan una recuperación del 8 % en trasplante y del 7 % en donación de órganos, en comparación con 2020.

Liderazgo mundial

Pese al efecto de la pandemia, la tasa de donación alcanzada en España, de 40,2 p.m.p., supera con creces la reportada por el resto de países del mundo: en 2020 Alemania registró 10,9 donantes p.m.p.; Estados Unidos 38,0; y la Unión Europea en su conjunto, 18,4.

Según datos de la ONT, en 2021 se realizaron 2 950 trasplantes renales, 1 078 hepáticos, 362 pulmonares, 302 cardíacos, 82 de páncreas y 7 intestinales. La actividad de trasplante renal de donante vivo ha crecido este año un 25 %, con un total de 323 procedimientos, una actividad muy similar a la de 2019, antes de la covid-19.

La tasa de donación alcanzada en España, de 40,2 p.m.p., supera con creces la reportada por el resto de países del mundo

Darias ha destacado “el esfuerzo ímprobo de los profesionales que participan en este programa y la coordinación de la ONT con el apoyo de las comunidades autónomas para que podamos calificar el año 2021 como el de la recuperación en materia de donación y trasplantes”.

“Sin olvidar en ningún momento la enorme generosidad de la sociedad española. España no solo ha refrendado su liderazgo mundial, sino que también ha mostrado su capacidad de afrontar las adversidades, con el único objetivo de procurar a nuestros pacientes la mejor terapia posible”, ha añadido.

Un ejemplo de adaptación

Beatriz Domínguez-Gil ha remarcado que “los buenos datos de actividad registrados en 2021 a pesar de la pandemia también han sido posibles gracias a la adopción de medidas específicas acordadas por la ONT y las comunidades autónomas en colaboración con las sociedades científicas”.

Una de estas medidas ha sido el desarrollo de protocolos para la evaluación y selección de donantes y receptores con respecto a la infección causada por SARS-CoV-2. Esto ha permitido el trasplante de órganos de donantes que han pasado la enfermedad e incluso de aquellos que son positivos en el momento de su fallecimiento, tras una valoración individualizada.

Hasta el momento, son 143 los pacientes que han podido trasplantarse a partir de 61 donantes que habían pasado la covid-19

Hasta el momento, son 143 los pacientes que han podido trasplantarse a partir de 61 donantes que habían pasado la covid-19 y 14 los trasplantados de 6 donantes que seguían con PCR (reacción en cadena de polimerasa), positiva en el momento de la donación.

No obstante, ha sido necesario adaptar el programa a la situación epidemiológica. En los momentos críticos, se ha priorizado el trasplante de los pacientes en urgencia cero o en situación clínica muy grave para los que el trasplante no podía esperar, así como de pacientes difíciles de trasplantar por sus características.

En este sentido, destaca el trasplante de 227 pacientes en urgencia cero y 159 niños. Asimismo, se han podido trasplantar 123 pacientes renales hiperinmunizados (para los que resulta muy complicado encontrar un donante compatible), gracias al programa PATHI de la ONT.

Plan 50 X 22

De manera simultánea, se han ido reactivando las diferentes líneas del Plan Estratégico “50X22”, que persigue alcanzar los 50 donantes p.m.p. y superar los 5 500 trasplantes en 2022, una meta que se habría conseguido en 2020 si no hubiera sido por la covid-19, según indica el Ministerio de Sanidad.

La donación en asistolia −a partir de personas cuyo fallecimiento ha sido diagnosticado por criterios circulatorios y respiratorios−, ha crecido un 7% con respecto a 2020

La donación en asistolia − a partir de personas cuyo fallecimiento ha sido diagnosticado por criterios circulatorios y respiratorios −, ha crecido un 7 % con respecto a 2020. Con un total de 662 donantes, el 35 % de los donantes en España lo son en asistolia.

Además, la donación en asistolia ha pasado de ser exclusivamente renal a transformarse en multiorgánica: en 2021 se realizaron 934 trasplantes renales, 289 hepáticos, 93 pulmonares, 11 cardiacos y 8 pancreáticos con órganos obtenidos de donantes en asistolia.

Listas de espera

A pesar del importante crecimiento del pasado año, persiste un número importante de pacientes en lista de espera, pendientes de un órgano. A 31 de diciembre de 2021, la lista de espera se situó en 4 762 pacientes. De ellos, 66 son niños.

El número de pacientes en lista de espera es similar al registrado en 2020 (4 794 pacientes), si bien se ha producido un descenso llamativo en la lista infantil, situada ese año en los 92 casos. Esta mejora se atribuye a las medidas adoptadas por la ONT para facilitar el acceso al trasplante pediátrico.

enero 27/2022 (SINC)