Renacimiento en la medicina

Joel Streed

Renacimiento en la medicina

5 julio 2017

Renacimiento significa renacer o regenerarse. Cada pocas generaciones, la medicina da un vuelco grande y ahora nos encontramos ante uno de esos momentos con la medicina regenerativa, donde la curación proviene del interior del cuerpo humano. Esto coloca al cuidado médico en una dimensión completamente nueva.

Los venados crecen y pierden las astas, pero luego las vuelven a desarrollar; las estrellas de mar sacrifican sus brazos, pero después los vuelven a desarrollar: eso se llama regeneración y todas las especies, desde las amebas hasta los seres humanos, son inherentemente capaces de lograrlo hasta cierto grado (piense en la piel nueva y lisa que aparece debajo de una costra).

El análisis de los aspectos más importantes de cómo se diferencian y congregan las células para formar tejidos y órganos ha permitido a los investigadores entender cómo funciona la regeneración, y los ingenieros, por su parte, han desarrollado técnicas para reunir a las células en grandes estructuras tridimensionales y construir biorreactores automatizados (vasos cultivados) para la producción masiva de células y tejidos manipulados. Ahora, se puede recolectar, modificar y emplear las propias células del paciente para restablecer tejidos dañados o perdidos y hasta desarrollar órganos para trasplante en el laboratorio.

La medicina regenerativa permite que el cuerpo se sane a sí mismo, lo que ofrece recuperación a quienes hasta ahora han vivido sin ninguna alternativa de tratamiento. Es todo un ámbito nuevo en la curación de las enfermedades.

A fin de abordar la tan creciente gama de problemas médicos, Mayo Clinic ofrece alternativas basadas en la regeneración e incuso creó un portal de medicina regenerativa abierto a todos. El Dr. Andre Terzic, director del Centro de Medicina Regenerativa de Mayo Clinic explica lo siguiente: “Se trata de un cambio radical entre atender al paciente y curar al paciente, que avanza hasta abarcar todo el cuerpo… es un verdadero renacimiento en la medicina”.

Enfoque diferente

Según la Organización Mundial de la Salud, hacia el año 2020 las enfermedades degenerativas, particularmente el cáncer, la diabetes y las afecciones cardiovasculares y respiratorias, en conjunto, causarán más del 70 por ciento de todas las muertes del mundo.

Microscopio electrónico de barrido de una célula madre pluripotente.

El daño impuesto por las afecciones crónicas suele ser permanente, según ocurre en la fibrosis del músculo cardíaco, en la destrucción de las células beta que producen insulina a consecuencia de la diabetes o en el corte de la médula espinal por un accidente automovilístico. Aunque los síntomas sean controlables, unos mejor que otros, los problemas subyacentes no se curan.

La medicina regenerativa es lo opuesto a la enfermedad degenerativa: es la ciencia que promueve la curación de los tejidos dañados o faltantes. A nivel mundial, se observa un progreso constante en los métodos regenerativos para el tratamiento de enfermedades como trastornos autoinmunitarios, cáncer, afecciones cerebrovasculares, enfermedades metabólicas, afecciones musculoesqueléticas, enfermedades oculares y demás. En Australia, por ejemplo, empiezan los ensayos clínicos con una terapia de células madre para tratar la enfermedad de Parkinson, y en China tuvo éxito un procedimiento para regenerar el ojo en niños con cataratas.

Mayo Clinic aplica la medicina regenerativa en todo su sistema de salud, compuesto por hospitales e instituciones de atención médica de más de 70 comunidades, y empezó más de 40 ensayos clínicos de importancia regenerativa.

Portal hacia un nuevo ámbito

El Centro de Medicina Regenerativa amplía los servicios regenerativos a todas las especialidades médicas (desde neurología a oftalmología o medicina del deporte) y normaliza los productos regenerativos (como las células madre hechas a medida). Todo esto forma parte de lo que el Dr. Terzic llama “un mapa para la medicina regenerativa”, que traduce los descubrimientos científicos a la práctica clínica.

Gracias a dar a conocer su eficaz modelo integral de atención médica, Mayo Clinic, en su calidad de destino médico y quirúrgico confiable, acelera los adelantos y llega a más personas en más lugares. Pacientes y médicos de, por decir, cualquier porche en una zona rural de Estados Unidos o en un cibercafé de alguna ciudad asiática pueden entrar al portal electrónico del Centro para consultar directamente los servicios y descubrir qué alternativas existen hoy en día para ellos. Este servicio permite hablar entre sí a proveedores de atención médica, investigadores, pacientes y familiares para mantener enterados a todos, a medida que avanzan los estudios y se conciben nuevas terapias que luego se trasladan a la práctica. “Esto, definitivamente, cambia las reglas del juego y es una inversión en el futuro de la atención médica”, dice el Dr. Terzic.

Abrir paso: innovaciones y difusión

A fin de garantizar seguridad y eficacia al paciente, las bioterapias regenerativas deben fabricarse con calidad de grado clínico. En cada una de las plataformas del Centro de Medicina (grupos de tecnologías) trabajan equipos de investigadores y médicos en la creación de nuevos tratamiento para los pacientes.

Algunas tecnologías de la medicina regenerativa, como los trasplantes cardíacos, han existido desde hace décadas. Esos tratamientos salvan vidas y abren paso a los avances que ahora rinden fruto.

Las células madre son la estrella polar de muchos tratamientos nacientes de la medicina regenerativa.

“Se trata de un cambio radical entre atender al paciente y curar al paciente”.
El Dr. Andre Terzic es el Director “Familia de Michael S. y Mary Sue Shannon” del Centro de Medicina Regenerativa y Profesor “Familia Marriott” de Investigación en Enfermedades Cardiovasculares en Mayo Clinic de Minnesota.

Todo ser viviente, grande o pequeño, animal o planta, se compone de células que trabajan conjuntamente para crear tejidos como los de los músculos, de la cara o de los huesos. Cada tipo de célula tiene su propio trabajo particular y aunque eso funcione estupendamente bien, una célula muscular, por ejemplo, no puede convertirse en célula dérmica ni viceversa y tampoco puede dividirse indeterminada cantidad de veces para reproducirse. Las células madre, en cambio, son especiales porque pueden convertirse en múltiples tipos de células y proliferarse más veces.

La mayoría de las personas no piensa que los adultos tienen células madre, pero todos las tenemos. Las células madre están presentes en poca cantidad, pero con toda su potencia, dentro de muchos órganos y actúan como un sistema de reparación natural del cuerpo. No obstante, las células madre adultas solo pueden dar origen a su propio tipo específico de tejido celular; es decir, si bien las células madre de la médula ósea son valiosas en el tratamiento de los cánceres de la sangre, son menos eficaces para regenerar otros tejidos.

Las células madre donadas del cordón umbilical son un poco más versátiles, pese a que, igual que cualquier célula o tejido donado, en ocasiones desencadenan la enfermedad de injerto contra huésped (peligrosa reacción desarrollada por las diferencias genéticas entre donante y receptor). Entonces, ¿qué más hay?

Hay las propias células madre del paciente.

Hace una década, el trabajo con el que obtuvo el premio Nobel el Dr. Shinya Yamanaka de la Universidad de Kioto sentó las bases para lo que ahora es un procedimiento bastante habitual: la derivación de células madre pluripotenciales inducidas (iPS) de las propias células dérmicas del paciente. ¿Para qué sirve eso y por qué tantos investigadores de Mayo Clinic adoptan esa tecnología? Porque las células madre pluripotenciales inducidas provienen del propio paciente (no de donantes) y son persuasibles de convertir en el tipo de células necesario para un trasplante y hasta se las puede afinar para arreglar el defecto producido por alguna enfermedad.

Las células madre pluripotenciales inducidas son producidas en BioTrust de Mayo y facilitan tanto las pruebas de fármacos como la determinación de los tratamientos más eficaces, además de servir para entender mejor el avance de las enfermedades porque permiten comparar las células derivadas de pacientes con enfermedades hereditarias frente a células derivadas de familiares sanos.

Tres métodos de la medicina regenerativa

En el Centro, se trata a las enfermedades, las lesiones y los defectos congénitos a través de tres métodos: regeneración, rejuvenecimiento y reemplazo.

Regeneración: consiste en depositar un tipo específico de células o productos celulares en tejidos u órganos dañados para que, en última instancia, restablezcan la funcionalidad.

La regeneración se puede lograr mediante terapias celulares o con moléculas producidas por las células, como son los factores de crecimiento o los anticuerpos.

El trasplante de médula ósea es una terapia con células que se usa desde hace medio siglo y los trasplantes de sangre del cordón umbilical han ayudado a los pacientes por varias décadas. Ambas fuentes de células madre productoras de sangre sirven para tratar enfermedades como el cáncer de las células sanguíneas.

Más de la mitad de los ensayos clínicos que recaen bajo la competencia del Centro de Medicina Regenerativa implican aplicar terapias con células madre de uno u otro tipo. El Dr. Dennis Wigle, cirujano torácico de Mayo Clinic en Minnesota, lleva a cabo uno de estos ensayos, el cual está dirigido a la regeneración del tejido pulmonar. El médico y su equipo trabajan a fin de desarrollar nuevas terapias para quienes sufren de una amplia gama de enfermedades pulmonares, entre ellas enfermedad pulmonar obstructiva crónica y fibrosis quística. El equipo primero recolecta células dérmicas de personas con varias enfermedades pulmonares en etapa terminal, luego las convierten en células madre específicas de ese paciente y después las desarrollan en células pulmonares con el objetivo de devolverlas al paciente.

En un ensayo para terapia con productos celulares, el Dr. Morie Gertz, hematólogo de Mayo Clinic en Minnesota, trata una enfermedad llamada amiloidosis, que consiste en el depósito de proteínas anormales en los tejidos. Todas las proteínas del cuerpo son, en general, biodegradables y reciclables; sin embargo, las proteínas amiloides no pueden descomponerse y entonces se acumulan en el corazón, el riñón, el hígado o los nervios y, a veces, causan insuficiencia en múltiples órganos. El equipo del Dr. Gertz usa anticuerpos monoclonales, un producto celular fabricado en el Laboratorio de Terapia Celular, para imitar al sistema inmunitario del cuerpo y disolver esos depósitos.

Rejuvenecimiento: consiste en favorecer la capacidad natural del cuerpo para sanar. La medicina regenerativa usa el rejuvenecimiento para remodelar células y tejidos, lo que promueve los procesos curativos del propio cuerpo, en algo parecido a la forma en que los huesos sanan solos.

Una enfermedad que Mayo Clinic intenta tratar con el rejuvenecimiento es la estenosis de la arteria renal, o estrechamiento de los vasos sanguíneos que transportan sangre a los riñones, debida normalmente al endurecimiento de las arterias. En el paciente con estenosis de la arteria renal, menos sangre llega a los riñones y el cuerpo lo interpreta como presión sanguínea baja; eso actúa como una señal para que los riñones liberen hormonas, lo cual conduce a un aumento de la presión sanguínea (hipertensión) capaz de dañar uno o ambos riñones. La estenosis de la arterial renal es la causante de hasta el 10 por ciento de la hipertensión que sufren 50 millones de personas en Estados Unidos.

Incluso después de tratar la hipertensión, la función renal no suele recuperarse por sí sola. “El problema es que una vez que empieza la inflamación, es difícil superarla”, explica el Dr. Stephen Textor, médico especialista en hipertensión de Mayo Clinic en Minnesota. El equipo de este médico, compuesto por nefrólogos, radiólogos, especialistas en medicina de laboratorio y biólogos moleculares, usa células madre adultas para favorecer la reparación tisular en los riñones dañados a consecuencia de la estenosis de la arteria renal. En un ensayo clínico, el equipo observó que los riñones rejuvenecidos recuperaban tanto el flujo sanguíneo como la función. “Se trata de apartar a los tejidos de la inflamación y de hacerlos entrar en modo de reparación”, añade el Dr. Textor.

Reemplazo: consiste en usar células, tejidos u órganos sanos para reemplazar a los dañados.

Si bien el trasplante de órganos es formidable, también está en gran demanda. Actualmente, más de 120 000 estadounidenses esperan un trasplante de donante vivo o fallecido.

Dr. Dennis Wigle, médico, cirujano e investigador que reprograma células pulmonares para terapias regenerativas.

Los trasplantes manipulados con las propias células del paciente brindan la oportunidad de superar la escasez de donantes y reducen al mínimo los riesgos asociados con el rechazo del órgano.

Los trasplantes manipulados empiezan con los datos anatómicos específicos del paciente, los cuales ya se emplean habitualmente para imprimir complejos dispositivos médicos, tridimensionales y diseñados por computador. La información se obtiene mediante una exploración por tomografía computarizada (TAC) y luego, capa por capa, se imprime como un modelo perfecto de, por ejemplo, la articulación de la cadera del paciente. Después, se puede enviar ese modelo al fabricante para producir un implante diseñado a medida.

Llevado esto al siguiente nivel, las impresoras tridimensionales también pueden producir andamios para la manipulación de tejidos. La idea básica es plantar las células en una matriz a fin de generar un implante específico para el paciente: eso se llama bioimpresión.

Debido a que los tejidos y los órganos se componen de muchos tipos de células en patrones variados, para usar las bioimpresoras, los científicos varían las propiedades del andamio y de los tipos celulares plantados en ellos a fin de imitar a los tejidos vivos. La bioimpresión todavía es experimental, pero dentro de poco, tejidos como piel, hueso, cartílago, músculos, válvulas, vasos y hasta nervios se (re)generarán habitualmente a través de la combinación de células madre naturales y otras manipuladas con andamios tridimensionales hechos a medida. En última instancia, también se podrá producir en el laboratorio órganos trasplantables, como el hígado. “Suena a ciencia ficción, pero la verdad es que esto se encuentra a poca distancia de convertirse en una realidad clínica”, acota el Dr. Wigle.

En Mayo Clinic de Minnesota también trabaja en la bioimpresión de válvulas cardíacas el cardiólogo Dr. Amir Lerman. Los problemas de las válvulas cardíacas pueden presentarse al nacer o ser producto de infecciones, ataques cardíacos, cardiopatías o daños del corazón; las válvulas también pueden estar muy apretadas y no permitir que fluya suficiente sangre a través de ellas, o pueden sufrir un prolapso y presentar fuga. Solo en Estados Unidos anualmente se reemplazan cerca de 65 000 válvulas y la mayoría de ellas con prótesis fabricadas con materiales plásticos y metálicos. Sin embargo, entre los problemas de ello está el hecho de que la sangre tiende a adherirse a esas válvulas y crea peligrosos coágulos sanguíneos. De tener éxito, las válvulas en las que trabaja el equipo del Dr. Lerman constituirán una gran mejora, incluso frente a las mejores prótesis valvulares posibles, porque tendrán la capacidad de remodelar, regenerar y crecer.

Junto con la bioimpresión, el equipo del Dr. Lerman también desarrolla biorreactores para probar las válvulas en el laboratorio, dentro de un ambiente fisiológicamente relevante, a fin de permitir la proliferación, la migración, la alineación y la diferenciación de las células plantadas en andamios impresos para que así se conviertan en un sistema tisular completamente funcional en el momento de la implantación.

Romper las barreras

La práctica de la medicina regenerativa está vigente hoy para atender las necesidades de los pacientes. Todas las semanas, se encuentra la respuesta a una pregunta biológica de mucho tiempo y empiezan nuevos ensayos clínicos. Estamos pisando firme en un nuevo ámbito de la salud.

Existen aún muchas afecciones sin ninguna alternativa de tratamiento, pero en todo lugar del planeta hay gente que trabaja para remediarlo. Mayo Clinic, por su parte, presiona, da a conocer su modelo de atención médica regenerativa e inaugura en su sede de Florida salas terapéuticas de primera clase dedicadas a ofrecer soluciones regenerativas, a fin de estar listos para traducir a la práctica los avances, apenas estos se susciten.

Al hablar de órganos para trasplante desarrollados en el laboratorio, el Dr. Wigle lo explica así: “Todos esperan el grito de ¡eureka!, pero esos gritos ya se dieron. Ahora, solo esperamos que las soluciones manipuladas nos catapulten hacia adelante. No sabemos dónde se romperán las barreras, si será en el riñón, el pulmón o el corazón; pero lo que sí sabemos es que ocurrirá en algún lugar y pronto”.

– Megan McKenzie, marzo de 2017

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