No se vislumbra otra forma de aliviar la demanda que llegar a fabricar órganos en el laboratorio. En un comienzo se llegó a pensar que esto se podría lograr utilizando células embrionarias humanas, cultivándolas dentro de una armazón orgánica que les permitiese instalarse y organizarse como un órgano. Pero el problema no era tan sencillo: muchos han sido los esfuerzos, pero muy pocos los avances (Células totipotenciales), (Células embrionarias con fines terapéuticos).

Tras muchos fracasos la decisión de los investigadores ha sido otra: que sea la naturaleza, la que desarrolle el extraordinario proceso de convertir dos células en diversos órganos y tejidos especializados que se requieren para llegar a crear un organismo complejo. Es lo que el proceso evolutivo de miles de millones de años, ha logrado a partir de un óvulo fecundado. Este proceso virtuoso ocurre después que el óvulo fertilizado da lugar a la formación de un embrión y sin que se necesite una infraestructura artificial, se llegue a desarrollar un animal, con corazón, pulmones, riñones y todos los demás tejidos que necesita. Es así como sucede en todas las especies de la naturaleza, desde una mosca hasta una persona.

Desgraciadamente no es posible tomar un corazón o un riñón de un cerdo y trasplantarlo directamente un ser humano. Ello porque el sistema inmunológico de nuestro organismo lo rechaza de inmediato, dado que la naturaleza ha dispuesto que al reconocerlo como ajeno, lo rechace inmediatamente. Sin embargo, sería posible crear una "quimera", una criatura que combina partes de dos diferentes especies, como el quimérico grifo griego, con alas y cabezas de águila y cuerpo de león. Esta quimera podría crearse introduciendo células madres humanas dentro de un embrión animal, de modo que cuando este ensamble creciera pudiera llegar a contener algunos órganos formados exclusivamente por células humanas. Con este planteamiento, Hiromitsu Nakauchi, entonces en la Universidad de Tokio y sus colaboradores, en el año 2012 lograron crear lauchas, pero su páncreas era de ratas. Para ello agregaron a embriones de lauchas, células madres totipontenciales de ratas, las que al cabo de algunas semanas dieron a luz animales que se veían y actuaban como lauchas, excepto que sus páncreas, eran enteramente de ratas (Generation of Rats Páncreas in Mause by Interspecific Blastocyst Injection. Cell, vol.142, pp787-799, 2010).

De ratones a cerdos

Sin embargo, producir órganos humanos en lauchas para suplir el déficit de órganos de reemplazo para humanos no tiene sentido, dado que son demasiado pequeños y su fisiología es muy diferente a la humana. Por ello diversos grupos de investigadores han decidido trabajar con animales mayores, como los cerdos. Después de generar varios tipos de células madres pluripotenciales humanas, las han estado incorporando durante las primeras semanas del desarrollo embrionario de embriones de cerdos (blatocitos), para luego implantarlos en el útero de cerdas receptoras. En algunos embriones se ha observado que las células humanas se han especializado y convertido en precursores de distintos tejidos, con lo que se confirma que el tejido humano implantado en embriones de cerdos podría llegar a madurar formando un completo órgano humano.

Estos primeros resultados, obtenidos gracias a experimentos realizados con 1500 embriones de cerdos, confirmaron que era posible la integración de células humanas totipotenciales en una especie animal de mayor tamaño, como es un cerdo. Estos avances abren esperanzas de llegar a desarrollar a futuro órganos humanos completos, constituidos enteramente por células humanas, en animales como cerdos o vacunos. Ellos se podrían implantar en seres humanos sin que hubiera rechazo, dado que estarían constituidos enteramente por células de origen humano. (Human Organs From Animal Bodies. Izpisúa Juan Carlos; Scientific American Noviembre 2016, pp 83-87).

Como lograr desarrollar un páncreas

Ya se ve como factible llegar a desarrollar un órgano humano en las entrañas de un animal, como el cerdo u otro mamífero. Pero la próxima etapa es llegar a desarrollar el órgano específico que se desee; un páncreas o un riñón, u otro órgano o tejido cualquiera. Ello requiere conocer en detalle como las células embrionarias se van progresivamente diferenciando hasta llegar a formar los diferentes órganos de un ser desarrollado.

En la medida que el embrión se va desarrollando, se van formando capas de células y se requiere que cada nueva célula vaya ocupando su respectiva posición dentro del todo. Ello es un proceso perfectamente determinado. Así por ejemplo se ha señalado que ciertas células en las capas internas del embrión van respondiendo a señales de un determinado gene (Pdx1). Este a su vez activa otros genes que en su conjunto inducen el proceso de maduración del páncreas. A su vez células localizadas en una capa media obedecen señales del gene S¡x2, iniciando el desarrollo del riñón y así sucesivamente para los otros órganos o tejidos. Aun cuando todas las células del organismo contienen la misma secuencia de DNA, varía el medio ambiente en que estas se encuentran en cada etapa del desarrollo embrionario. De este modo la acción de diversos genes, van activando o reprimiendo armónicamente el desarrollo de la estructura de cada tejido en formación.

Según señala Izpisúa, en base a estos avances se está logrando ordenar el desarrollo del órgano que se desee durante la formación del embrión.

Investigaciones más recientes de George Church de la Universidad de Harvard, han adaptado la maquinaria CRISPR-Cas9 con la que es posible extraer genes del DNA de diferentes localidades de un embrión, con lo que a futuro se abren muchas otras posibilidades para orientar la producción de otros órganos que se necesiten para fabricar órganos de reemplazo (Ya parece ser una realidad la microcirugía de genes).

Finalmente, Izpisúa señala que "los resultados obtenidos hasta ahora han proporcionado los conocimientos básicos para lograr el desarrollo de los embriones quiméricos y estamos aprendiendo cual es el número y el momento preciso en que deben implantarse las células totipotenciales para lograr el desarrollo de cada órgano". En algún tiempo más esto podrá ser una realidad.