Logran recuperar pulmones humanos tras conectarlos a cerdos

Las enfermedades respiratorias son la tercera causa de muerte a nivel mundial  y el trasplante de pulmón sigue siendo la única cura para los pacientes que sufren de esta patología y se encuentran en fase terminal. Se trata de un procedimiento limitado por la baja disponibilidad de órganos de donantes sanos, pero un estudio de las universidades Columbia y Vanderbilt podría cambiar este escenario.

Actualmente, se utiliza un método conocido como perfusión pulmonar ex vivo (EVLP, por sus siglas en inglés), que brinda soporte pulmonar fuera del cuerpo y permite recuperar pulmones donantes de baja calidad antes del trasplante. Sin embargo, este procedimiento brinda una duración limitada de seis a ocho horas de soporte, un tiempo demasiado breve para recuperar los pulmones de donantes.

Imagen de un pulmón en estudio de la Columbia University
Pulmón humano que falló en EVLP (izquierda) y que luego fue recuperado en circulación cruzada (derecha). Columbia University

El estudio de ambos planteles, publicado en la revista Nature Medicine, mostró que los pulmones de donantes gravemente lesionados que han sido rechazados para el trasplante pueden recuperarse fuera del cuerpo mediante un sistema que utiliza la circulación cruzada de sangre completa entre el pulmón del donante y cerdos. Por primera vez, un pulmón humano gravemente lesionado que no pudo recuperarse utilizando a través del EVLP clínico estándar, se logró recuperar con éxito después de 24 horas de haber sido sometida a esta plataforma.

Antes del tratamiento, todos los pulmones tenían muchas áreas blancas, lo que sugiere que el tejido estaba muriendo, y no se consideraba capaz de llevar suficiente oxígeno a la sangre. Pero después de 24 horas de estar conectado a los cerdos, descubrieron que las células, la estructura de los tejidos y la capacidad de administrar oxígeno de los pulmones habían mejorado significativamente.

Los investigadores atribuyeron este  logro al medio fisiológico y a la regulación sistémica que esta plataforma proporciona a los pulmones humanos. En los últimos ocho años, han desarrollado este método que busca proporcionar más pulmones a pacientes que necesitan un trasplante.

Con esta investigación, el equipo multidisciplinario demostró que los pulmones humanos explantados y que han sido rechazados para el trasplante, pueden recuperarse en esta plataforma de circulación cruzada, que mantuvo con éxito la integridad pulmonar y dio como resultado una recuperación funcional del órgano.

Durante las 24 horas de circulación cruzada, el equipo observó mejoras sustanciales en la viabilidad celular, la calidad de los tejidos, las respuestas inflamatorias y, lo más importante, la función respiratoria.

“Recuperamos un pulmón donante que no se recuperó en el sistema clínico de perfusión pulmonar ex vivo, que es el estándar de atención actual. Esta fue la validación más rigurosa de nuestra plataforma de circulación cruzada, mostrando una gran promesa para su utilidad clínica”, explicó Gordana Vunjak-Novakovic, profesora de ingeniería biomédica y ciencias médicas en la Universidad de Columbia.

El pulmón donante demostró una inflamación persistente y acumulación de líquido que no pudo ser resuelta, por lo que fue rechazado para el trasplante por múltiples centros de trasplante y finalmente se ofreció para investigación. Cuando el equipo lo recibió, había experimentado dos períodos de isquemia fría que totalizaron 22.5 horas, más cinco horas de tratamiento clínico con EVLP. Después de 24 horas en circulación cruzada, el pulmón mostró una recuperación funcional.

Vunjak-Novakovic señaló que el tamaño y el perfil de su equipo de investigación multiinstitucional —25 investigadores con experiencia en bioingeniería, cirugía, inmunología, células madre y diversas disciplinas clínicas— refleja la complejidad de este proyecto.

Los investigadores enfatizan que se necesita una mayor investigación antes de que la circulación cruzada se convierta en una realidad.  Sin embargo, para el futuro, esperan extender los beneficios de su plataforma de circulación cruzada a la recuperación de otros órganos, como hígados, corazones, riñones y extremidades.

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