Abren la vía a regenerar órganos sin necesidad de trasplantes

Los grandes quemados o úlceras cutáneas son problemas clínicos muy graves para los que aún no hay tratamientos definitivos. Ahora, un equipo de científicos ha logrado curar en ratones heridas de este tipo regenerando su piel in vivo, es decir, en el propio organismo y sin necesidad de un trasplante.

El trabajo, basado en la reprogramación celular, "demuestra por primera vez que se puede inducir la regeneración de órganos en un mamífero y abre conceptualmente la puerta a la regeneración de nuestros órganos sin necesidad de trasplante", señala a Efe Juan Carlos Izpisúa Belmonte, del Instituto Salk de California (EEUU) y autor principal del estudio. Los resultados se publican en Nature y participan, además, la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología (Arabia Saudí), la Universidad de Kyorin (Japón) y la Universidad Católica San Antonio de Murcia.

En él, sus autores describen una nueva técnica para convertir directamente en el organismo las células de una herida abierta –quemados o úlceras– en nuevas células de la piel y conseguir así tejido cutáneo nuevo, sano y funcional en tres dimensiones.

Para sellar el daño y que una herida se cure es necesaria la migración, desde el tejido circundante a la herida, de un tipo de células que se llaman queratinocitos –casi toda la epidermis está compuesta de estas células–, pero cuando las heridas son grandes este proceso se vuelve ineficaz. Esto provoca que la cicatrización sea imposible y con esto que heridas que en principio eran menores se transformen en heridas más graves o en úlceras dolorosas, a veces potencialmente mortales.

La clave, en los queratinocitos

Los queratinocitos son células madre que actúan como precursoras de los diferentes tipos de células de la piel. La técnica ahora para tratar una úlcera cutánea consiste en aislar esos queratinocitos a través de una biopsia de la piel, cultivarlos en el laboratorio, crear una capa de células epiteliales –los queratinocitos estimulan su crecimiento– y trasplantarla finalmente en el paciente; solo este proceso de creación e injerto dura al menos cuatro semanas y no todas esas láminas de células funcionan, así que algunos pacientes fallecen, apunta Izpisúa.

Precisamente uno de los objetivos de esta nueva investigación es acotar el tiempo que dura este proceso, aumentando así su eficacia, y "conseguir una piel mas natural, generada por el propio organismo, que es funcionalmente distinta a la producida in vitro en el laboratorio". "Lo que hicimos en la úlcera del ratón fue reprogramar directamente en la misma las células del tejido conectivo –aquellas que ocupan los espacios entre órganos u otros tejidos– en queratinocitos".

Para ello, se identificaron cuatro proteínas que son claves para la reprogramación celular en este caso y por medio de un virus se transmitieron a las úlceras de los ratones, logrando que creciera una piel sana –conocida como epitelial– en un plazo de 18 días.

Según una nota del Instituto Salk, con el tiempo este epitelio –tejido formado por células en estrecho contacto– se expandió y se conectó con la piel circundante, incluso en úlceras grandes: ocho meses después, lo que constituye casi la mitad de la vida del ratón, las células generadas seguían funcionando y comportándose como células sanas de la piel, lo que se comprobó con una serie de pruebas moleculares, genéticas y celulares.

Más investigación

Los científicos están ahora trabajando para optimizar la técnica y para comenzar a probarla en modelos animales adicionales a la úlcera, pero "antes de ir a la clínica hay que hacer más estudios sobre la seguridad a largo plazo de este enfoque y mejorar la eficiencia tanto como sea posible", relata por su parte Masakazu Kurita, también del Instituto Salk y otro de los firmantes del artículo.

Si bien es una investigación en ratones, Izpisúa destaca que el objetivo final es regenerar en pacientes grandes superficies de piel para tratar grandes quemados o úlceras profundas que por ejemplo se dan en determinados casos de diabetes. "Si se pudiera llevar la regeneración de la piel in vivo a humanos sería un avance importante para la medicina en general, no solo en medicina regenerativa, sino también en cirugía plástica o envejecimiento de la piel".

Además, es la primera vez que se logra regenerar en un mamífero in vivo un tejido tridimensional formado por distintos tipos celulares –previamente se había publicado por ejemplo solo de células individuales como cardiomiocitos– a partir del propio organismo, sin necesidad de trasplante externo, según Izpisúa.

"Sin restarle ni un ápice de importancia a lo que se ha venido haciendo estas últimas décadas en la mayoría de los laboratorios que trabajan en medicina regenerativa –tratar de generar células y órganos ex vivo para su posterior trasplante– el concepto de poder inducir endógenamente la regeneración de nuestros propios órganos, tal y como lo hacen ciertos organismos de manera natural –salamandra o pez cebra–, es un abordaje en paralelo con el que siempre hemos soñado y ahora estamos muy ilusionados", resume Izpisúa. "Tanto desde el punto de vista de la investigación básica como por las implicaciones que podría tener en la rama de la medicina que trata de reemplazar aquellos tejidos y órganos que dejan de ser funcionales por enfermedad, accidente o envejecimiento".