Hígados satélite inyectables como alternativa al trasplante de hígado

Muchas personas en el mundo sufren alguna enfermedad hepática grave e incurable y están en lista de espera para recibir un trasplante de hígado. Pero, por desgracia, no hay suficientes órganos donados para todos esos pacientes. Además, muchas personas con insuficiencia hepática no son elegibles para un trasplante si no están lo bastante sanas como para resistir la cirugía.

Para ayudar a estos pacientes, unos científicos han desarrollado "minihígados" o "hígados satélite" que podrían inyectarse en el cuerpo y asumir las funciones del hígado enfermo.

El logro es obra de un equipo integrado, entre otros, por Sangeeta Bhatia, Vardhman Kumar y Nicole Henning, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos.

En una serie reciente de experimentos con ratones, Bhatia, Kumar y sus colegas comprobaron que estas células hepáticas inyectadas permanecían viables en el organismo durante al menos dos meses y generaban muchas de las enzimas y otras proteínas que produce el hígado.

El hígado humano participa en unas 500 funciones esenciales, como la regulación de la coagulación sanguínea, la eliminación de bacterias del torrente sanguíneo y la metabolización de fármacos. En la mayoría de estas funciones intervienen las células conocidas como hepatocitos.

Durante la última década, el laboratorio de Bhatia ha estado trabajando en maneras de restaurar la función de los hepatocitos sin un trasplante hepático quirúrgico. Un posible enfoque es acomodar los hepatocitos en un biomaterial adecuado para ellos, como por ejemplo un hidrogel, pero típicamente estos materiales también deben implantarse mediante cirugía.

Otra opción es inyectar hepatocitos en el cuerpo, lo que elimina la necesidad de cirugía. En este estudio, el laboratorio de Bhatia buscó mejorar esta estrategia proporcionándoles a los hepatocitos una estructura artificial que podría mejorar la supervivencia de estas células y facilitar la monitorización no invasiva de la salud del injerto.

A tal fin, los investigadores idearon la estrategia de inyectar las células junto con microesferas de hidrogel que las ayudarían a mantenerse unidas y a formar conexiones con los vasos sanguíneos cercanos. Estas microesferas tienen propiedades especiales que les permiten actuar como un líquido cuando están muy juntas, por lo que pueden inyectarse con una jeringa y luego, una vez están dentro del cuerpo, recuperar su estructura sólida.

En los últimos años, diversos equipos de investigación han explorado el uso de microesferas de hidrogel para promover la cicatrización de heridas, ya que ayudan a las células a migrar a los espacios entre las esferas y a construir tejido nuevo. En el nuevo estudio, el equipo del MIT las adaptó para ayudar a los hepatocitos a formar un injerto de tejido estable después de la inyección.

La mezcla inyectada también incluye fibroblastos, que son células de soporte que ayudan a los hepatocitos a sobrevivir y promueven el crecimiento de vasos sanguíneos en el tejido.

Los investigadores desarrollaron una forma de inyectar la mezcla celular mediante una jeringa guiada por ultrasonido. Después de la inyección, los investigadores también pueden usar el ultrasonido para vigilar la estabilidad a largo plazo del implante.

Los investigadores utilizaron un dispositivo microfluídico para generar microesferas de hidrogel de forma y tamaño uniformes. Estas esferas se mezclan con hepatocitos y se inyectan en el cuerpo, donde forman minihígados estables. (Foto: Bhatia Lab. CC BY-NC-ND 3.0)

En este estudio, los minihígados se inyectaron en el tejido adiposo del abdomen. En el futuro, se podrían colocar injertos similares en otras partes del cuerpo, como el bazo o cerca de los riñones. Siempre que tengan suficiente espacio y acceso a los vasos sanguíneos, los hepatocitos inyectados pueden funcionar de forma similar a los hepatocitos del hígado.

Bhatia, Kumar, Henning y sus colegas exponen los detalles técnicos de estos prometedores hígados satélite en la revista académica Cell Biomaterials, bajo el título “Image-guided injectable niche for hepatocyte transplantation”. (Fuente: NCYT de Amazings)