Amparo Tolosa, Genotipia

Investigadores de la Universidad de Maryland han trasplantado con éxito el corazón de un cerdo modificado genéticamente en un paciente con una enfermedad cardiaca avanzada. El corazón porcino, que representaba la última y única opción terapéutica para el paciente funciona correctamente tres días después del trasplante.

Un hito para la medicina

Según informa la Universidad de Maryland, David Bennett, de 57 años, se ha convertido en la primera persona en recibir un corazón de un animal modificado genéticamente para que sus órganos no sean rechazados en humanos. Tres días después de la operación, que era la única opción de tratamiento que quedaba para Bennet, el corazón trasplantado funciona correctamente (hasta donde puede estimarse) y no ha sido rechazado por el paciente.

El trasplante, realizado en el Centro Médico de la Universidad de Maryland, representa un hito para la medicina ya que demuestra que el corazón de un animal modificado genéticamente puede funcionar como un corazón humano en un cuerpo humano sin que el organismo experimente un rechazo inmediato ante el órgano ajeno. Además, supone un avance extraordinario en el desarrollo de xenotrasplantes.

El equipo de investigadores del Programa de Xenotrasplantes de la Universidad de Maryland, dirigido por el Dr. Muhammad M. Mohiuddin y el Dr. Bartley Griffith, había demostrado en publicaciones previas que la combinación de ciertas modificaciones genéticas en cerdos y ciertos fármacos favorece la supervivencia de los corazones porcinos al ser implantados en el abdomen de primates no humanos. Sin embargo, todavía no se había realizado un trasplante de un corazón de cerdo modificado genéticamente en un paciente humano.

El nuevo corazón de David Bennett será monitorizado en detalle durante las próximas semanas para determinar la eficacia clínica real de la estrategia y su potencial alcance para otros pacientes que, como él, se encuentren en un estadio final de enfermedad cardiaca o no dispongan de otras opciones terapéuticas alternativas.

“Ha sido una primera cirugía exitosa, que nos acerca un paso más a solucionar la crisis de escasez de órganos”, señala Griffith. “Simplemente no hay suficientes donantes de corazones humanos disponibles para hacer frente a la larga lista de receptores potenciales”. Griffith, quien realizó el trasplante del corazón de cerdo en Bennet se mantiene prudente pero positivo respecto a los resultados. “Estamos actuando de forma precavida pero también somos optimistas de que esta primera cirugía proporcionará en el futuro una importante nueva opción para los pacientes” señala el investigador.

“Esta es la culminación de años de investigación altamente compleja para perfeccionar esta técnica en animales con tiempos de supervivencia que han superado los nueve meses”, indica el Dr. Mohiuddin. “La FDA utilizó nuestros datos, junto a datos del cerdo experimental para autorizar el trasplante en un paciente con enfermedad cardiaca muy avanzada que no tenía otras opciones de tratamiento”. Mohiuddin destaca que el trasplante realizado ha proporcionado información muy valiosa para ayudar a la comunidad médica a mejorar este método, que podría salvar vidas, en futuros pacientes.

Una potencial solución para un problema logístico con gran impacto clínico

Para Bennett, someterse a esta operación, primera en su especie, era una cuestión de vida o muerte. Conectado a una máquina que le ayudaba a respirar para sobrevivir, por las características clínicas de su caso Bennet no podía optar a un trasplante de corazón convencional ni recibir un corazón artificial.

Ante la situación de Bennet, se solicitó una autorización de emergencia por parte de la Administración de Medicamentos y Alimentos (FDA) para realizar un xenotrasplante con un corazón de cerdo modificado genéticamente como última opción terapéutica para el paciente. La FDA aprobó el trasplante la víspera de año nuevo y la cirugía se llevó a cabo el día 7 de enero, con el consentimiento de Bennet, que fue informado de los riesgos del procedimiento, así como del carácter experimental de la aproximación. “Era morir o hacer este trasplante y quiero vivir. Sé que es un disparo en la oscuridad, pero es mi última opción”, indicaba Bennet un día antes de la cirugía.

Como Bennett decenas de miles de personas necesitan un trasplante. Muchas de ellas de forma urgente. Solo en 2020 se realizaron 122 341 trasplantes de órganos (datos correspondientes a los 82 países de los que se dispone información). Sin embargo, la demanda de órganos humanos dista mucho de la disponibilidad de órganos para aquellas personas que los necesitan.

Una de las aproximaciones más interesantes para solventar el problema de la disponibilidad de órganos es la realización de xenotrasplantes, o trasplantes de órganos de otras especies para los pacientes humanos.  En este ámbito, el cerdo es una de las especies más atractivas para plantear la realización de xenotrasplantes, debido a su tamaño y fisiología similares a los de humanos. De hecho, ya se utilizan válvulas de corazón de cerdo para sustituir las humanas.

Modificación genética para crear órganos compatibles

La posibilidad de realizar xenotrasplantes depende de un requisito importante: que los órganos animales no sean rechazados por el organismo humano. Para conseguir este objetivo se modifica el genoma de los animales donantes eliminando genes que puedan inducir el rechazo inmediato y añadiendo, si es necesario genes humanos que favorezcan la aceptación del órgano.

El corazón de cerdo recibido por Bennett procede de un cerdo modificado genéticamente para tener un corazón lo más adecuado posible para ser trasplantado a un humano. Concretamente, el cerdo modificado que actuó como donante tenía 10 genes editados. Por una parte, tenía inactivados cuatro genes del genoma porcino: tres de ellos, implicados en el rechazo inmediato mediado por anticuerpos, para impedir el rechazo del órgano y otro para prevenir el crecimiento excesivo del tejido cardiaco. Por otra parte, el cerdo donante tenía integrados en su genoma seis genes humanos, responsables de producir proteínas relacionadas con la aceptación inmunitaria del órgano.

Este corazón fue obtenido y proporcionado por la empresa Revivicor, especializada en medicina regenerativa y cuya sede se encuentra en Virginia, con la que ha colaborado el equipo de la Facultad de Medicina de la Universidad de Maryland para evaluar la efectividad de los corazones de cerdo modificado en primates. Además, para prevenir el rechazo, además de los fármacos convencionales dirigidos a suprimir el sistema inmunitario, los investigadores también recurrieron a un fármaco experimental producido por la empresa Kiniksa Pharmaceuticals, cuya sede se encuentra en Lexington, Massachusetts.

ACTUALIZACIÓN (17-01-2022): Se eliminan algunos de los nombres de los genes posiblemente modificados, debido a que todavía se desconoce exactamente cuáles son. Los nombre incluidos hacían referencia a los modificados en publicaciones previas del equipo de investigación (ver referencia Cooper et al).

ACTUALIZACIÓN (10-03-2022): La Universidad de Maryland ha informado de que David Bennet, el primer paciente en recibir un trasplante de corazón de cerdo murió el pasado día 8 de marzo, tras un empeoramiento de su condición días antes.

ACTUALIZACIÓN (05-07-2023): Un nuevo estudio que ha analizado en detalle las causas de la muerte de David Bennet, confirma que no se detectaron signos de rechazo durante las primeras semanas tras el trasplante. Los investigadores han concluido que posiblemente múltiples factores solapantes fueron los que llevaron al fallo cardiaco de Bennet, entre los que se encuentran su estado de salud previo al trasplante. Como resultado, el paciente, inmunodeprimido posiblemente fuera más vulnerable al rechazo del órgano.

Fuentes:

University of Maryland School of Medicine Faculty Scientists and Clinicians Perform Historic First Successful Transplant of Porcine Heart into Adult Human with End-Stage Heart Disease. https://www.medschool.umaryland.edu/news/2022/University-of-Maryland-School-of-Medicine-Faculty-Scientists-and-Clinicians-Perform-Historic-First-Successful-Transplant-of-Porcine-Heart-into-Adult-Human-with-End-Stage-Heart-Disease.html

Cooper DKC, et al. Justification of specific genetic modifications in pigs for clinical organ xenotransplantation. Xenotransplantation. 2019 Jul;26(4):e12516. doi: http://dx.doi.org/10.1111/xen.12516

Información audiovisual en: https://www.youtube.com/watch?v=3VqxtG_7DIM

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