Crean tejido cardíaco que funciona como un corazón
parentemente no es más que otro músculo. Pero es con toda probabilidad nuestro músculo más importante: el corazón. Ese tejido contráctil que nos da la vida tiene la insana costumbre de deteriorarse. La enfermedad cardiaca sigue siendo una de las principales causas de muerte en el mundo contemporáneo.
Pero, ¿y si la ciencia fuera capaz de recrear el tejido cardiaco en laboratorio y sustituir con el nuevo «parche» la parte dañada del corazón enfermo? Hoy, la Bioingeniería puede recrear muchos tejidos (incluido el cardiaco) a partir de células madre tomadas de una muestra de sangre o piel. Pero los nuevos tejidos obtenidos no se terminan de comportar como un corazón adulto. Son imperfectos.
Por primera vez, los investigadores han sido capaces de fabricar tejido cardíaco de laboratorio con funcionalidad plena. El trabajo, presentado en «Nature», es de científicos de la Universidad de Columbia (EE UU). Los autores han desarrollado una estrategia novedosa para acercarse al problema de la generación de tejidos. Para ello han creado células madre pluripotentes inducidas (iPSC) extraidas de sangre humana. Tras tratarlas en un biorreactor durante cuatro semanas se ha logrado convertir esas células en productoras de tejido cardiaco. Este proceso, anteriormente, requería de un tratamiento de nueve meses.
Las células resultantes se han convertido en cardiomiocitos, células estructurales del corazón que intervienen en sus contracciones rítmicas vitales.
La clave del éxito ha residido en tratar de acelerar el desarrollo de esas células lo más posible en lugar de imitar el proceso natural de génesis de los cardiomicitos, como hasta ahora se hacía. Los cardiomicitos ya creados (que empiezan a presentar la capacidad de latir) fueron encapsulados en un gel fibroso que sirvió de estructura inicial. Las células, el andamiaje de gel y un chip de 6 milímetros que imita varias funciones propias del corazón humano fueron introducidos en una misma plataforma a la que se suministró un pulso eléctrico. El pulso contrajo y extendió la estructura gelatinosa del mismo modo que ocurre con las paredes de un corazón de verdad.
Además se introdujeron sensores que eran capaces de medir la frecuencia del latido, su amplitud, su fuerza y su propagación. En otras palabras, crearon un corazón latiente que podía ser monitorizado como un corazón real. Las células diseñadas pudieron utilizarse desde una fase muy embrionaria de su desarrollo y, aun así, mostraban ya suficiente plasticidad, lo que permitió acelerar todo el proceso. Con toda la estructura terminada, los científicos simularon las condiciones propias de un corazón prenatal y su tránsito al estado posterior al nacimiento.
En tiempo real fueron capaces de similar el desarrollo de la maquinaria contráctil, la densidad de la mitocondria, la presencia de túbulos y las funciones de metabolismo del calcio.
Todo ello sirvió para obtener por primera vez un tejido cardiaco de laboratorio plenamente funcional.