Aunque el trasplante de órganos es un método y una técnica que ha salvado millones de vidas, la comunidad médica nota con preocupación el aumento en la escasez de órganos disponibles para la donación, en comparación con la demanda de órganos. De ahí que desde hace un tiempo, se esté investigando el trasplante de órganos de animales (xenotransplante) por su potencial para superar estos problemas.
Dentro de estas investigaciones o los usos de órganos de animales en humanos, uno de los más conocidos es el uso de álvulas cardíacas y las córneas de los cerdos. Las ventajas que se han encontrado en estos órganos es la ausencia de tuberculosis y sida, ya que pueden aparecer en xenotransplantes que implique órganos de chimpancés o monos. Otra de las ventajas que encuentra la comunidad científica es el bajo costo de estas estructuras debido a la producción en masa de estos animales con otros fines.
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Hasta el momento el mayor riesgo que existe para los xenotransplantes y en general, el trasplante común es el rechazo inmunitario del receptor al nuevo órgano. Lo que quiere decir que el cuerpo humano destruye el tejido trasplantado. Todo ello podría quedar atrás con un dispositivo creado y presentado por investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) en colaboración con un equipo dirigido por el profesor Jae-seok Yang, profesor del Centro de Trasplante de Órganos de la Universidad Nacional de Seúl.
Los científicos han desarrollado un vaso sanguíneo bioartificial. Este vaso sanguíneo imita la función y las propiedades de los vasos sanguíneos humanos para comprobar el éxito del xenotrasplante, junto con una plataforma vascular circulatoria que reproduce el sistema de circulación sanguínea humano. La importancia de este dispositivo radica en la posibilidad de detección del rechazo de órganos trasplantados.
Por lo general, la reacción de rechazo inmunitario que se produce tras el trasplante de un órgano artificial o un dispositivo médico consiste en la formación de coágulos de sangre y la obstrucción vascular causada por la coagulación cuando se conectan los vasos sanguíneos del órgano y del receptor. Es entonces cuando se determina el éxito del trasplante. Sin embargo, hoy en día no existe ninguna técnica predictiva sobre el éxito del trasplante, ya que no existe un método que permita de examinar la coagulación de la sangre en un entorno similar.
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¿Cómo se evalúa la posibilidad del rechazo de órganos?
Para examinar la presencia de la coagulación de la sangre antes del trasplante, Jung desarrolló un vaso sanguíneo artificial mediante un sencillo proceso que consiste en verter hidrogel líquido en un molde con forma de tubo hecho de colágeno y fibrina, componentes principales de los vasos sanguíneos. Posteriormente, se espera su solidificación a 37 grados Celsius, seguido de una compresión. De acuerdo con los investigadores, permite la circulación de la sangre, como en condiciones reales de flujo y presión sanguínea.
Mientras que la estructura de los vasos sanguíneos artificiales existentes requiere el cultivo de células endoteliales vasculares durante siete a 21 días, este novedoso vaso sanguíneo artificial permitió la producción de vasos sanguíneos en menos de tres días gracias a la fijación estable de las células endoteliales vasculares. Este método, aplicado como herramienta de análisis, redujo en gran medida la duración de los experimentos.
La plataforma de vasos sanguíneos artificiales desarrollada por el equipo de investigación de Jung se ha probado mediante experimentos in vitro e in vivo, utilizando modelos animales. El equipo de investigación cultivó células endoteliales vasculares porcinas modificadas genéticamente en el endotelio de la plataforma vascular para desarrollar un vaso sanguíneo artificial de cerdo, seguido de una prueba in vitro de circulación de sangre humana a través del vaso sanguíneo.
El líder de la investigación aseguró en un comunicado oficial que, “la plataforma de vasos sanguíneos artificiales no sólo es estructuralmente similar a los vasos sanguíneos reales, sino que también simula las propiedades físicas y biológicas de los vasos sanguíneos, creando un microentorno similar al sistema circulatorio humano”. También mencionó que el uso de este dispositivo no estaría restringido a la evaluación de los órganos destinados a trasplante sino que podría utilizarse como herramienta preclínica para el cribado de los nuevos fármacos y agentes de inmunoterapia.
Al evaluar las reacciones de rechazo inmunitario observadas tanto en los experimentos in vivo como in vitro, se demostró que el vaso sanguíneo de muestra desarrollado por el equipo de investigación utilizando el gen específicamente diseñado suprimía eficazmente el rechazo inmunitario agudo que provoca el daño a los órganos trasplantados.
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