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Las personas cuyos pulmones están fallando debido a enfermedades como enfisema o fibrosis quística se enfrentan a un panorama sombrío. Sólo del 10% al 20% de los pacientes que se someten a trasplantes de pulmón sobreviven durante 10 años, frente a alrededor del 50% de los trasplantados del corazón. La investigación para crear nuevos pulmones en el laboratorio se ha retrasado debido a su compleja estructura y sus múltiples tipos de células, comenta la ingeniero biomédico Laura Niklason de la Universidad de Yale.

Los ingenieros de tejidos están entusiasmados con una técnica llamada descelularización que implica el uso de detergente para eliminar todas las células de un órgano, dejando un andamiaje que consiste en el material fibroso que se encuentra entre las células. Este material sirve como plantilla para las nuevas células, orquestando su ensamblaje y crecimiento en un nuevo órgano. Esta técnica ha dado lugar a injertos implantables de hígado en ratas. Y en 2008, una mujer de 30 años de edad recibió un trasplante de uno de sus bronquios, que los científicos habían “sembrado” con sus propias células.

Ahora Niklason y sus colegas dicen que han utilizado este método para producir pulmones de roedores. El equipo comenzó con la descelularización de pulmones de ratas adultas, que conservan las vías respiratorias y la ramificación de los vasos sanguíneos, y añadieron una mezcla de células de pulmón de ratas recién nacidas. Niklason dice que el punto crucial fue alimentar los aspirantes a pulmones en un biorreactor en el que circulaba líquido (que simula lo que sucedería durante el desarrollo fetal) o aire a través de ellos. Las células se unieron al andamiaje en los lugares adecuados y se multiplicaron. Después de un máximo de 8 días en el biorreactor, se habían fusionado en lo que las pruebas de los investigadores indicaron que era tejido pulmonar funcional.

Para determinar si los nuevos órganos funcionan, los investigadores les quitaron los pulmones izquierdos a ratas y les implantaron los que habían creado en el laboratorio. Los rayos X mostraron que los pulmones implantados se inflaban, aunque no del todo. Las pruebas de los niveles de gases en la sangre que fluía hacia y desde los órganos de reemplazo demostraron que tomaban oxígeno y liberaban dióxido de carbono con un 95% de la eficiencia normal. Los investigadores permitieron a los animales respirar con los pulmones hasta 2 horas antes de tener que realizarles la eutanasia debido a la formación de coágulos de sangre.

“Hemos demostrado que es posible diseñar un pulmón que pueda realizar la función más importante (el intercambio de gases)”, dice Niklason, cuyo equipo revela sus resultados en Science. Describe los resultados como un avance en un “proyecto de 20 a 25 años” y advierte que hay un gran obstáculo por delante. Los investigadores tienen que identificar las células (posiblemente células madre adultas del paciente) que puedan reconstruir el tejido pulmonar sin provocar el ataque del sistema inmune, problema que afecta a los beneficiarios actuales de trasplantes.

La ingeniero de tejidos Joan Nichols, de la Rama Médica de la Universidad de Texas en Galveston alaba la mayor parte del estudio. “Empezó muy bien, estaba tan bien hecho”. Sin embargo, argumenta que los órganos fueron implantados prematuramente. El sangrado que los investigadores detectaron dentro de los pulmones sugiere que los órganos no estaban preparados, dice. Nichols recomienda un periodo de crecimiento mucho mayor (60 días) y la realización de nuevas pruebas para asegurarse de que los pulmones están sanos. “La respuesta no es sólo implantar y ver si funcionan”, dice.