Biorreactor para hacer rebrotar extremidades amputadas

Para millones de personas que han perdido extremidades o parte de ellas por accidente o enfermedad, la posibilidad de recuperar la parte perdida de su cuerpo mediante la regeneración de esta es un sueño tan común como irrealizable con los medios convencionales al alcance de la ciencia médica.

Bastantes animales tienen la capacidad de regenerar completamente algunas extremidades y hasta algunas otras partes más del cuerpo, como las salamandras, las estrellas de mar, los cangrejos y los lagartos. Los gusanos planos pueden incluso soportar el ser cortados en pedazos, ya que cada trozo reconstruye al resto del cuerpo faltante, dando como resultado tantos organismos enteros como trozos iniciales. Los humanos somos capaces de cerrar las heridas con el crecimiento de nuevos tejidos, y nuestros hígados tienen una notable capacidad, casi similar a la de los platelmintos, de regenerarse hasta alcanzar su tamaño completo tras una pérdida del 50%.

Pero la pérdida de una extremidad grande y estructuralmente compleja, como son un brazo o una pierna, no puede restaurarse mediante ningún proceso natural de regeneración en humanos o mamíferos. De hecho, nuestro cuerpo tiende a cubrir las lesiones importantes con una masa amorfa de tejido cicatricial, que la protege de nuevas pérdidas de sangre e de infecciones, pero que impide que siga creciendo.

En un estudio reciente, científicos de la Universidad Tufts y del Instituto Wyss de la Universidad Harvard, en Estados Unidos todas estas instituciones, nos han acercado un poco más a la meta final de la medicina regenerativa.

En ranas adultas, incapaces por naturaleza de regenerar sus extremidades, Nirosha Murugan de la Universidad Tufts y sus colegas lograron provocar el crecimiento de una pata perdida mediante un cóctel de cinco fármacos aplicado en el sitio de la amputación mediante un biorreactor portátil. El tratamiento dura solo 24 horas, pero basta para poner en marcha un periodo de crecimiento de de 18 meses de duración que hace rebrotar y crecer una pata funcional.

Cada uno de los fármacos empleados cumple un objetivo diferente, como reducir la inflamación, inhibir la producción de colágeno que provocaría cicatrices y fomentar el crecimiento de nuevas fibras nerviosas, vasos sanguíneos y músculos. La combinación de fármacos y el biorreactor impidieron que se cerrase el muñón y activaron el proceso regenerativo.

Una rana de la misma especie que las empleadas en los experimentos de esta investigación. (Foto: Pouzin Olivier. CC BY-SA)

Los investigadores observaron un crecimiento espectacular del tejido en muchas de las ranas tratadas, con el resultado de una pata casi totalmente funcional. Las nuevas extremidades tenían una estructura ósea extendida con características similares a la estructura ósea de una extremidad natural, un complemento rico de tejidos internos (incluidas neuronas), y varios "dedos" que crecieron desde el extremo de la extremidad, aunque sin el apoyo del hueso subyacente.

La extremidad regenerada se movía y respondía a estímulos táctiles, y las ranas podían utilizarla para nadar por el agua, moviéndose de forma muy parecida a como lo hacen las ranas normales de su especie.

Murugan y sus colegas exponen los detalles de esta investigación en la revista académica Science Advances, bajo el título “Acute multi-drug delivery via a wearable bioreactor facilitates long-term limb regeneration and functional recovery in adult Xenopus laevis”. (Fuente: NCYT de Amazings)