QUIMERAS HUMANAS

 

En la mitología griega, la quimera era un animal monstruoso que tenia cabeza de león, cuerpo de cabra y cuya cola era una serpiente. Es decir, el imaginario griego creó un animal fantástico con características de tres especies diferentes. El reciente anuncio del Instituto Salk en La Jolla, California de que se ha creado por primera vez un embrión de cerdo que contiene células humanas, nos hace creer que esa antigua fantasía griega, se ha hecho realidad.

Quimeras naturales

En biología, la quimera es el animal que tiene células de otra especie dentro de su estructura orgánica, siendo por tanto, un animal que tiene dos genomas diferentes. Quimeras ratón-rata, cabra-oveja y ahora cerdo-humano, son algunos ejemplos.

Las quimeras ocurren de forma espontánea en la naturaleza. La Sra. Karen Keegan por ejemplo, quien estaba siendo genéticamente estudiada para recibir un trasplante renal, se dio con la sorpresa que ninguno de sus tres hijos portaba su material genético, y por tanto, ella no era la madre biológica de ninguno de ellos. Al estudiar su genoma, investigadores de Harvard descubrieron que ella tenía dos genomas, el propio y el de una hermana gemela que ella “absorbió” muy temprano en su desarrollo. Se calcula que 8% de mellizos y 21% de trillizos tienen grupos sanguíneos diferentes y por tanto dos genomas, el propio y el “absorbido” de un hermano embrionario.

Por otro lado, un interesante estudio demostró que 63% de mujeres tenían genoma masculino (gen Y) en sus cerebros. Este fenómeno, llamado microquimerismo, se explicaría por el hecho de que algunas células embrionarias masculinas del hijo atravesarían la placenta y se implantarían en el cerebro. El estudio demostró que aquellas mujeres con material genético masculino, tuvieron mayor riesgo de desarrollar enfermedad de Alzheimer.

El reino animal nos da también múltiples ejemplos de quimerismo. Los ginandromorfos por ejemplo, quienes representan el máximo grado de quimerismo, son animales mitad macho y mitad hembra producidos cuando embriones de diferente sexo se unen por la mitad. Es impresionante ver un cardinal con los colores del macho en un lado y los de una hembra por el otro.

 

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Quimeras artificiales

La primera quimera artificial fue creada por Janet Rossant en Canadá en 1980. En un artículo publicado en Science, ella reportó que había creado una quimera entre un ratón albino y un ratón salvaje Ryukyu. Rossant inyectó, al cuarto día de formación del embrión, células madre del ratón salvaje en el embrión del ratón albino. El resultado fue un “ratón albino con manchas” y comportamiento de ambas especies.

Posteriormente, investigadores ingleses crearon en 1984 una quimera oveja-cabra llamada geep (de goat y sheep), la cual fue descrita por la revista Time como una “cabra usando una chompa de lana angora”.

Un tipo de quimera artificial es el que se produce cuando una persona recibe un trasplante de médula ósea. En esta situación, al reemplazarse la médula ósea enferma del paciente por la del donante, se forma una quimera y el paciente cambia de grupo sanguíneo, adquiriendo la del donante. Al respecto, una transfusión de sangre no tiene el mismo efecto.

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Quimeras humanas artificiales

La semana pasada se anunció el primer experimento exitoso en el que se ha creado una quimera humano-cerdo. Investigadores del Instituto Salk en La Jolla, California escribieron en la revista Cell que inyectaron el embrión de un cerdo con células madre humanas. El embrión fue implantado en el útero de una cerda y creció hasta la cuarta semana de gestación. En ese momento, se interrumpió el embarazo y el embrión fue analizado con técnicas genómicas para ver si las células humanas habían logrado crecer en el embrión de cerdo.

Lo que encontraron fue que el 10% de las células del corazón, el 1% de las células del hígado y de los riñones fueron humanas. De mucha preocupación (y un enorme dilema ético) fue que se encontraron algunas neuronas humanas en el cerebro del embrión de cerdo. Obviamente nadie quisiera un cerdo con un cerebro humano capaz de hablar o sentir…

Los experimentos para insertar células madres en embriones de primates están  prohibidos desde el 2009 (se cree que por la proximidad evolutiva podrían crearse quimeras impredecibles) y desde el 2015 no se pueden usar fondos públicos para experimentos de quimerismo en seres humanos.

Posibles aplicaciones de las quimeras humano-animal

La idea es que las quimeras humano-animal podrían ser usadas como una fuente de producción de órganos para trasplante. Este hecho se demuestra en otro elegante estudio de la Universidad de Stanford publicado también la semana pasada en Nature. En el, se creó una quimera rata-ratón, en la que se hizo crecer un páncreas de ratón en el vientre de una rata genéticamente modificada para que no forme un páncreas. Lo trascendente del experimento es que las células del páncreas quimérico de ratón fueron trasplantadas a ratones diabéticos, los cuales curaron de su enfermedad.

La idea sería entonces modificar genéticamente el embrión de un cerdo para que crezca sin formar hígado, riñón, corazón o pulmones y luego insertar células madre humanas para que “llenen ese vacío” y el cerdo pueda crecer con un órgano humano, el cual pueda ser usado para trasplantes. Al ser de la propia persona, el órgano no podría ser rechazado.

Veintidós personas mueren diariamente en EE.UU. esperando un órgano para trasplante. ¿Se imaginan granjas de cerdos, criados específicamente para que sean fuente de órganos humanos?

A pesar de que faltan muchos años para que se tengan esas granjas de animales con órganos humanos, el futuro ha llegado y los experimentos de la semana pasada así lo demuestran.

http://elcomercio.pe/blog/cuidatusalud/2017/01/crean-quimera-parcialmente-cerdo-y-parcialmente-humana

LA CELULA COMO MEDICAMENTO

EL RIÑON BIONICO

El riñón biónico

Científicos estadounidenses preparan un riñón artificial, con filtros de silicio y células vivas, que podrá ser implantado a los enfermos renales liberándoles de la máquina de hemodiálisis. Funciona bajo el impulso del corazón del paciente
El doctor William Fissell con el último prototipo de riñón artificial del El doctor William Fissell con el último prototipo de riñón artificial del “Proyecto Riñón”/Foto: The Vanderbilt University

El riñón biónico, a punto de entrar en su fase de pruebas en humanos, combinará elementos electrónicos y orgánicos y tendrá un tamaño similar al de los órganos cuya función asumirá. Supondrá una mejora enorme para la vida de aquellas personas que deben conectarse varias veces a la semana a un aparato externo de hemodiálisis porque sus riñones fallan. En la hemodiálisis, la sangre del paciente fluye a través de un filtro que elimina los desechos dañinos, minerales y líquidos innecesarios, y la sangre así tratada se devuelve a su cuerpo, ayudando a controlar la presión arterial y a mantener el equilibrio adecuado de sustancias químicas, como el potasio y el sodio. El nuevo dispositivo que está desarrollando un grupo de universidades estadounidenses dentro del ‘Proyecto Riñón’, filtrará la sangre de la persona con deficiencia renal de forma continua, en vez de requerir visitas a un hospital que duran de 3 a 5 horas o más, y desde dentro del cuerpo, ya que se implantará en el paciente.

Núcleo filtrante y biorreactor para células vivas del prototipo del riñón artificial/Foto: The Valderbilt University

Este pequeño riñón bio-artificial, destinado a tratar la ‘enfermedad renal en etapa final’ (ESRD, por sus siglas en inglés), ofrecerá una nueva esperanza a aquellas personas cuyos riñones ya no pueden atender las necesidades de su cuerpo y están a la espera de recibir un trasplante, según los impulsores de este proyecto.

“Estamos creando un dispositivo bio-híbrido que puede imitar al riñón capaz de eliminar suficientes productos de desecho como para que el paciente pueda prescindir de la diálisis”, señala el doctor William H. Fissell IV, nefrólogo y profesor del Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt, VU, en Nashville, Tennessee (EE.UU.).

El doctor Fissell codirige el ‘Proyecto Riñón’, junto con el doctor Shuvo Roy, bio-ingeniero y profesor de la Universidad de California, San Francisco, UCSF, en EE.UU.

Células vivas en andamios de silicio

Este riñón artificial implantable quirúrgicamente incorpora un microchip de silicio que funciona como un filtro, así como células renales vivas y según este nefrólogo “funcionará bajo el impulso del corazón del paciente, filtrando la corriente sanguínea que lo atraviesa”. Llevará componentes biológicos y tecnológicos y será del tamaño de una lata de refresco pequeña o una taza de café, como para que pueda ser implantado en el cuerpo de un paciente.

“La clave de este dispositivo es su microchip, en el que se utilizan los mismos procesos de la nanotecnología del silicio, que fueron desarrollados por la industria de la microelectrónica para los ordenadores y equipos informáticos”, según Fissell.

Los microchips son asequibles, precisos y permiten fabricar unos filtros ideales, de acuerdo a Fissell y su equipo, que actualmente están diseñando los poros de dicho filtro ‘uno a uno’, de acuerdo a la función que quieren que cumpla cada uno de estos orificios. “Cada dispositivo tendrá aproximadamente quince capas de microchips filtrantes, una encima de la otra, las cuales serán además el andamio en el que se alojarán las células vivas de riñón que formarán parte de este dispositivo”, según Fissell.

El doctor Fissell muestra un filtro de microchip de silicio usado dentro del riñón artificial/Foto: The Varderbilt University

Utilizarán células renales con vida que van a crecer sobre y alrededor de los filtros de microchips, con el objetivo de que puedan emular las acciones naturales de los riñones, de acuerdo a la Universidad de Vanderbilt. “Estas células crecerán y formarán una membrana que será capaz de distinguir qué productos químicos son nocivos y cuales son beneficiosos, para filtrarlos y que luego el cuerpo pueda reabsorber los nutrientes que necesita y desechar los residuos de los que necesita deshacerse”, explica el doctor. Según sus creadores, este dispositivo está fuera del alcance de la respuesta inmune, es decir de las defensas del propio organismo, con lo cual el cuerpo no lo rechaza. Funcionará de forma natural con el flujo sanguíneo del propio paciente, por lo que uno de los mayores retos de los investigadores –según indican- consiste en tomar la sangre de un vaso sanguíneo y empujarla eficazmente a través del dispositivo.

Buscando los poros perfectos para la sangre

Los investigadores de Vanderbilt explican que deben manejar y transformar el flujo sanguíneo habitualmente pulsátil e inestable de las arterias, de modo que pueda moverse a través de un dispositivo artificial, sin que se produzcan coágulos o daños.

El doctor Shuvo Roy, bio-ingeniero y profesor de la Universidad de California, San Francisco, UCSF/Foto de la Universidad de California

Para conseguirlo, la ingeniera biomédica Amanda Buck, de la VU, utiliza en su ordenador y visualiza en su pantalla modelos informáticos para refinar los canales o poros del dispositivo, de modo que la sangre circule por ellos de la forma más suave posible. Luego fabrica prototipos con el nuevo diseño, usando una impresora 3-D y después los prueba con un flujo de líquido. El doctor Fissell señala que tiene una larga lista de personas en diálisis deseosas de participar en el primer ensayo, que según el ‘Proyecto Riñón’ podrían comenzar a finales de 2017 y completarse en 2020. La futura demanda del dispositivo que desarrolla junto con el doctor Roy, de la UCSF, seguramente será elevada, ya que según la red de obtención de órganos y trasplantes de EEUU, más de 100.000 estadounidenses están en la lista de espera para un trasplante de riñón, pero el año 2015 solo 17.108 recibieron un órgano. Y según la Fundación Nacional del Riñón americana, más de 460.000 estadounidenses tienen ESRD y 13 personas mueren a diario esperando un riñón. Fuente:  http://http://www.efesalud.com/noticias/el-rinon-bionico/

EUSKADI ,REFERENTE DE LA CIRUGÍA ROBÓTICA

Cuenta con seis robots Da Vinci, que permiten operar desde una consola

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Euskadi ha entrado de lleno en la era de la cirugía robótica. Y es que uno de los territorios en el que se ha implementado de forma más exitosa la cirugía robótica Da Vinci ha sido en el País Vasco. En la actualidad, se encuentran operativos en la comunidad autónoma un total de seis robots que dan servicio a algo más de dos millones de habitantes. Cuatro de ellos se encuentran en Osakidetza a disposición de los pacientes de la sanidad pública, ya que cuentan con esta moderna tecnología el hospital de Donostia, Basurto, Cruces y el hospital de Araba, y otros dos están en la sanidad privada, en IMQ Zorrotzaurre y Policlínica Gipuzkoa.

La nueva técnica ha supuesto una alternativa a la cirugía abierta tradicional y a la laparoscópica, ya que llega a donde el cirujano le cuesta, con un procedimiento mínimamente invasivo que conlleva menos peligro. Entre las ventajas que la cirugía robótica aporta al paciente se encuentran la reducción de riesgos -sobre todo de sangrados intra y post-operatorio- al ser menos agresiva, una recuperación menos dolorosa y una hospitalización más breve.

La buena posición de partida de Euskadi en la aplicación de esta tecnología le sitúa como una zona de referencia en cirugía Da Vinci. Una prueba de ello es que Bilbao alberga estos días el Congreso de la Sección de Urología Robótica (ERUS) de la Asociación Europea de Urología (AEU), que es la primera vez que se celebra en el Estado. En la reunión se dan cita 700 especialistas procedentes de los principales países europeos, así como de Estados Unidos, Australia, China (Hong Kong), India, Rusia o Sudáfrica.

Otro síntoma de que Euskadi está a la vanguardia en cirugía robótica Da Vinci es el hecho de que los expertos la destaquen en uno de los primeros puestos del ranking. El urólogo Jesús Padilla, uno de los organizadores de la cita, subraya que “respecto a otras comunidades autónomas, el País Vasco va a la cabeza. Vamos muy delante del resto de España, en otras zonas es casi impensable este tipo de tecnología en la sanidad pública”, expresa.

De hecho, este robot articulado está teniendo un gran éxito en cirugía urológica y avanza en todo lo relativo al riñón como extirpaciones y trasplantes. Este equipamiento se emplea también en procedimientos de ginecología.

Con cuentagotas La cirugía robótica llegó a España con cuentagotas hace alrededor de nueve años porque se trata de un sistema bastante caro iniciado en la medicina privada. Sin embargo, ahora en todo el Estado, los dos sistemas, el público y el privado, disponen de alrededor de 26 aparatos.

La visión tridimensional, la alta precisión de los instrumentos articulados y el funcionamiento intuitivo del sistema Da Vinci favorecen excelentes resultados en procedimientos quirúrgicos de cirugía general. Además, su función como brazo inteligente del cirujano ha sido comprobada en medio mundo. Al robot no le tiembla el pulso y sus brazos tienen una maniobrabilidad espectacular, muy superior a la mano humana, por lo que las secciones son absolutamente limpias y precisas.

http://www.noticiasdegipuzkoa.com/2015/09/16/sociedad/euskadi-referente-de-la-cirugia-robotica