En 2019, neurocientíficos y médicos de la Universidad de Yale lograron recuperar parte de las funciones del cerebro de un cerdo que había sido sacrificado cuatro horas antes en un matadero. Ahora, ese mismo grupo ha repetido el logro, pero en todos los órganos vitales de varios cerdos que llevaban una hora muertos.
La investigación, recién publicada en Nature, se ha apoyado en un complejo sistema de inyección de una especie de supersangre sintética que revirtió la muerte celular. Este avance abre un nuevo camino para el trasplante de órganos, pero suscita nuevas preguntas sobre el momento de la muerte.
Tras el último latido del corazón, se desata una cadena de acontecimientos: la falta de riego sanguíneo (isquemia) implica la ausencia de oxígeno y otros elementos esenciales que llevan a la muerte celular, de los tejidos, órganos y de todo el organismo. En esta investigación, los científicos provocaron un paro cardíaco en decenas de cerdos (antes habían sido anestesiados).
Luego de una hora sin riego sanguíneo, es decir, muertos, los repartieron en varios grupos de estudio: a unos los conectaron a un sistema de soporte vital usado en casos graves en los que el corazón y los pulmones dejan de funcionar (ECMO, por sus siglas en inglés de oxigenación por membrana extracorpórea). A otros los dejaron como grupo de control, sin aplicarles ninguna técnica de reanimación. A un tercer grupo lo conectaron a un sistema de perfusión (introducción lenta y continua de líquidos) diseñado por ellos llamado OrganEx. Al cabo de seis horas estudiaron el estado de células, tejidos y el funcionamiento de sus órganos vitales.
David Andrijevic, neurocientífico de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale y coautor de los experimentos, recuerda que “no todas las células mueren de inmediato, hay una serie de eventos que se toman su tiempo”. Lo que han hecho ha sido aprovechar ese lapso. “Es un proceso en el que se puede intervenir, detener y restaurar alguna función celular”, añade Andrijevic.
Componentes
“OrganEx está formado por dos componentes”, dijo Andrijevic en un encuentro virtual con los periodistas. “El primero es un sistema de perfusión similar a los sistemas de soporte cardíaco y respiratorio que se conectan al sistema circulatorio. La segunda parte es un fluido celular sintético que se bombea y contiene diferentes elementos optimizados para promover la salud de las células, reducir la muerte celular y la inflamación por todo el cuerpo”, detalla. La base de ese fluido es una hemoglobina, la proteína que transporta el oxígeno, modificada.
Tras tener a una veintena de cerdos conectados a OrganEx durante seis horas, analizaron varios parámetros a nivel celular en cerebro, pulmones, corazón, hígado y riñones. En la práctica totalidad de métricas, OrganEx superó a ECMO. Los científicos descubrieron que ciertas funciones celulares clave estaban activas en muchas áreas del cuerpo de los cerdos e, incluso, que algunas funciones de los órganos se habían restaurado.
Así, observaron que neuronas y astrocitos de dos regiones del cerebro recuperaban su estado previo a la isquemia. También detectaron actividad eléctrica en el corazón, que conservaba la capacidad de contraerse. Más aún, vieron que los distintos órganos volvían a tomar la glucosa presente en esta sangre artificial. Por último, también comprobaron que, a nivel genético, la maquinaria celular volvía a poner en marcha sus mecanismos de reparación. Pero, y esto lo quisieron destacar tanto en el estudio publicado como en la conferencia, no detectaron una recuperación de la actividad cerebral general. Es decir, no habían resucitado a los cerdos, pero sí habían resucitado a sus órganos.
“Básicamente, nuestros hallazgos destacan una capacidad antes soslayada que tiene el cuerpo de los grandes mamíferos para recuperarse después del cese del flujo sanguíneo. Y esto podría usarse para aumentar la disponibilidad de órganos para trasplantes o tratar la insuficiencia orgánica localizada”, termina Andrijevic.
Su colega Stephen Latham es director del Centro Interdisciplinario de Bioética de Yale y coautor del estudio. Para él, este trabajo tiene y tendrá muchas aplicaciones. Las más cercanas en el tiempo están en el ámbito de los trasplantes de órganos. “Creo que la tecnología es muy prometedora para nuestra capacidad de preservar órganos después de extraerlos de un donante.
Podría tomar el órgano y conectarlo a este sistema de perfusión para poder transportarlo a larga distancia durante un largo período de tiempo hasta llevarlo a un receptor que lo necesite”. Frente a la conservación a bajísimas temperaturas de los sistemas actuales, que conllevan un riesgo al recuperarlos, estos experimentos mantuvieron los órganos a temperaturas de 36ºC a 37ºC.
Sobre la posibilidad de conectar a un humano tras una isquemia cerebral, de miocardio o renal, Latham corta en seco las especulaciones: “Esto está muy lejos de su uso en humanos. El objetivo aquí era ver si la utilización del perfusato [el fluido que crearon] podría restaurar la función metabólica y celular en una amplia gama de órganos. Y hemos descubierto que se puede. Pero no restaura todas las funciones en todos los órganos”, recuerda. Para una aplicación futura en humanos vivos se necesitaría, añade, “estudiar muchos más detalles sobre el grado en que se deshacen los daños isquémicos en diferentes tipos de órganos antes de que se esté siquiera cerca de pensar en intentar un experimento como este en un ser humano que ha sufrido daño anóxico”.
Como una cascada
El neurocientífico de la Universidad de California en Los Ángeles Martin Monti, no relacionado con el estudio, destaca lo que él considera más relevante de sus resultados: “La muerte biológica se parece más a una cascada de fichas de dominó, con un evento que desencadena el siguiente, que a una transición instantánea. Lo innovador de esta tecnología es que esta cascada puede detenerse en algunos órganos con solo restaurar el entorno celular y los parámetros metabólicos correctos”. Según Monti, las implicaciones potenciales, si esto alguna vez se traduce con éxito a los humanos, son enormes: “¿Cuántas vidas más podrían salvarse mediante trasplante cada año gracias a una mayor viabilidad de los órganos?”.
El director de investigación en resucitación y cuidados críticos de la Universidad de Nueva York Sam Parnia insiste en la idea apuntada por Monti: “Este estudio demuestra que nuestra convención social sobre la muerte, es decir, como un fin absoluto en blanco y negro, no es científicamente válida. Por el contrario, científicamente, la muerte es un proceso biológico que sigue siendo tratable y reversible durante horas después de que ha ocurrido”, explicó a Science Media Centre (SMC).
Los experimentos con estas decenas de cerdos de 35 kilogramos y unos meses de vida provocan también otra reflexión de gran calado si alguna vez se usa OrganEx o un sistema similar en humanos. La plantea Anders Sandberg, investigador del Instituto para el Futuro de la Humanidad de la Universidad de Oxford: “Éticamente, esto (los experimentos) parece ser una buena noticia sin problemas colaterales. Sin embargo, en el futuro, este tipo de métodos también podrían lograr que un tratamiento aplicado justo después de un accidente cerebrovascular o trauma muy grave fuera más efectivo: al salvar a los pacientes que de otro modo habrían muerto, podría reducir la cantidad de trasplantes disponibles.
Esto puede seguir siendo una buena noticia, pero existe el riesgo de que evite esencialmente que las personas mueran en lugar de hacer que se recuperen”. Para Sandberg, en declaraciones al SMC, existe un problema ético cada vez más desafiante para determinar “cuándo el soporte vital radical es simplemente inútil y, a medida que avanza la tecnología, podremos encontrar más formas de mantener vivos los cuerpos a pesar de no poder revivir a la persona que realmente nos importa”.