La búsqueda de un hígado artificial

Prometeo, la figura mitológica que robó el fuego a los dioses, fue castigado con la atadura a una roca. Cada día, un águila bajaba y se alimentaba de su hígado, que luego volvía a crecer para ser comido nuevamente al día siguiente.

Estas células hepáticas (teñidas de rojo si están maduras) se generaron a partir de células madre pluripotentes inducidas.

Los científicos modernos saben que el hígado puede regenerarse a sí mismo si se extrae parte de él, dice la ingeniera del MIT Sangeeta Bhatia, profesora de ciencias y tecnología de la salud y de ingeniería eléctrica e informática. Sin embargo, los investigadores que intentan explotar esa capacidad con la esperanza de producir tejido hepático artificial para trasplantes se han visto obstaculizados repetidamente: las células hepáticas maduras, conocidas como hepatocitos, pierden rápidamente su función normal cuando se extraen del cuerpo.

Ahora Bhatia y sus colegas han dado un paso hacia el tejido hepático artificial. Han identificado una docena de compuestos químicos que pueden ayudar a las células hepáticas no solo a mantener su función normal mientras se cultivan en una placa de laboratorio, sino también a multiplicarse para producir tejido nuevo.

Las células cultivadas de esta manera podrían ayudar a los investigadores a desarrollar tejido modificado para tratar a muchas de las 500 millones de personas que padecen enfermedades hepáticas crónicas como la hepatitis C.

Bhatia, quien también es investigador en los institutos Broad y Koch, así como en el Instituto de Ingeniería y Ciencia Médicas, desarrolló previamente una forma de mantener temporalmente la función normal en las células hepáticas extraídas del cuerpo; la clave fue precisamente mezclarlos con células de fibroblastos de ratón. Para este estudio, el equipo de investigación adaptó el sistema para que las células del hígado pudieran crecer, en capas con las células de fibroblastos, en pequeñas depresiones en una placa de laboratorio. Esto permitió a los investigadores realizar estudios rápidos a gran escala de cómo 12,500 sustancias químicas diferentes afectan el crecimiento y las funciones de las células del hígado, incluida la desintoxicación de fármacos, el metabolismo energético, la síntesis de proteínas y la producción de bilis.

Esa pantalla identificó 12 compuestos que ayudaron a las células a dividirse, mantener sus funciones normales o ambas cosas.

Bhatia y sus colegas también han avanzado recientemente en otro desafío en la ingeniería del tejido hepático: lograr que el cuerpo del receptor desarrolle vasos sanguíneos para suministrar oxígeno y nutrientes al nuevo tejido. Trabajando con Christopher Chen, profesor de la Universidad de Pensilvania, Bhatia mostró que si se incrustan cordones preformados de células endoteliales en el tejido, crecerán rápidamente en matrices de vasos sanguíneos después de que se implante el tejido.

Juntos, estos artículos ofrecen un camino a seguir para resolver dos de los desafíos de larga data en la ingeniería del tejido hepático: cultivar una gran cantidad de células hepáticas fuera del cuerpo y lograr que los tejidos se injerten al receptor del trasplante, dice Bhatia.

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