Un corazón de ratón reconstruido con células madre humanas vuelve a latir

Por Emilio de Benito Publicado en El País el 13 deAgosto de 2013

El trabajo está en la línea con una futura creación de órganos. Servirá para estudiar medicaciones y posibles terapias para infartos.

Fabricar corazones sería la mejor solución para muchos enfermos que aún dependen de un trasplante (solo en España se realizan unas 250 intervenciones de este tipo al año y aproximadamente otro número similar de personas pasa por las listas de espera en ese periodo, según la Organización Nacional de Trasplantes).

Pero el órgano es muy complejo y su papel tan importante que los pasos hay que darlos con sumo cuidado. Investigadores de la Universidad de Pittsburgh publican hoy en Nature Communications un prometedor trabajo en esta dirección: la reconstrucción de un corazón a partir de uno de ratón al que se le han quitado las células hasta quedarse con su andamiaje, y que se sembró después con células madre de origen humano. Se trata solo de algo parcial, pero la estructura, a los 20 días de irrigarse con sangre, volvió a latir, lo que se considera el primer paso para un futuro órgano biosintético.

El trabajo sigue las pautas de lo que se ha hecho con otros órganos relativamente más sencillos, como una tráquea o un riñón o hígado. En España trabaja en la misma idea Francisco Fernández Avilés. Para crearlo, se tomó un corazón y se le quitaron las células vivas mediante una especie de detergentes biológicos. El resultado fue una estructura inerte, el andamiaje que da la forma tridimensional al corazón. Por otro lado se tomaron células adultas humanas y se reprogramaron hasta convertirlas en un tipo de células madre (las iPS), que, a su vez, se derivaron en progenitores multipotenciales cardiovasculares, un tipo de material que es la base de los tres tejidos fundamentales de un corazón: los cardiomiocitos, células endoteliales y las de tejido muscular liso. A los 20 días, el complejo empezó a latir.

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Es solo un primer paso. Los propios autores del trabajo, liderado por Lei Yang, indican que se trata de un latido que pese a tener una frecuencia adecuada (algo más de 50 veces por minuto) no tendría la fuerza necesaria para bombear la sangre a todo el cuerpo del animal, que es el objetivo del corazón. Además, este órgano es muy complejo (hay que construir también vasos sanguíneos, tiene que tener una conexión con los impulsos eléctricos que regulan su ritmo, posee un sistema de válvulas).

Sin embargo, por correo electrónico, Yang apunta a dos importantes utilidades de su modelo. “Podrá ser usado como un sistema de laboratorio para investigar el efecto de medicamentos en los procesos cardiacos, o para estudiar el desarrollo del corazón en los fetos”. Desde un punto de vista más cercano a la aplicación clínica, “se puede usar para fabricar parches de tejido cardiaco”, dice Yang, que podrían usarse en personas en las que una parte de su corazón se necrosa después de un infarto, por ejemplo.

A un largo plazo, “nuestro artículo es un importante avance hacia la regeneración de un corazón humano completo”, dice Yang. Pero para ello falta mucho. De hecho, “no espero que se produzca uno para ensayarlo in vivo en el futuro inmediato”, explica. Lo más cercano a esto será que “pronto podamos empezar a trasplantarlo a ratones y ver su capacidad de supervivencia” como un apoyo a su corazón. “En otras palabras, el ratón tendrá dos corazones, el suyo natural y este fabricado”.

Referencia

Publicado en Nature Communications el 13 de Agosto de 2013

Tung-Ying Lu, Bo Lin, Jong Kim, Mara Sullivan, Kimimasa Tobita, Guy Salama, Lei Yang. Repopulation of decellularized mouse heart with human induced pluripotent stem cell-derived cardiovascular progenitor cells. Nature Communications 4, Article number: 2307, doi:10.1038/ncomms3307, 13 August 2013

Abstract

Heart disease is the leading cause of death in the world. Heart tissue engineering holds a great promise for future heart disease therapy by building personalized heart tissues. Here we create heart constructs by repopulating decellularized mouse hearts with human induced pluripotent stem cell-derived multipotential cardiovascular progenitor cells. We show that the seeded multipotential cardiovascular progenitor cells migrate, proliferate and differentiate in situ into cardiomyocytes, smooth muscle cells and endothelial cells to reconstruct the decellularized hearts. After 20 days of perfusion, the engineered heart tissues exhibit spontaneous contractions, generate mechanical force and are responsive to drugs. In addition, we observe that heart extracellular matrix promoted cardiomyocyte proliferation, differentiation and myofilament formation from the repopulated human multipotential cardiovascular progenitor cells. Our novel strategy to engineer personalized heart constructs could benefit the study of early heart formation or may find application in preclinical testing.