Desde el Neolítico, el ser humano ha ejercido una enorme influencia sobre los animales domésticos a su alrededor. A través de la selección de ciertos rasgos, marcada durante casi toda la historia por el método prueba y error y la ignorancia sobre el papel de los genes, los animales de granja y los de compañía han experimentado cambios drásticos durante un proceso de miles de años.
Vacas frisonas que producen la espectacular cantidad de 20 litros de leche al día, gallinas que ponen un huevo al día, razas de ovejas que generan entre 4 y 5 kilos de lana al año... Estas características difícilmente hubieran aparecido por azar en la naturaleza, pues no suponen, a priori, una ventaja para adaptarse al ambiente, sino todo lo contrario. Fue la selección artificial por parte del ser humano la que provocó la expansión de ciertos animales con rasgos más deseables para nosotros a lo largo de milenios.
Al margen de los animales domésticos que conocemos en nuestra vida diaria y que son fácilmente visibles, se están creando animales en los laboratorios que son aún desconocidos por la mayor parte de la sociedad. En este ámbito, destacan los cerdos generados mediante modificación genética con un fin mucho más ambicioso que obtener deliciosos jamones, chorizos o chuletas: ser potenciales donantes de tejidos y órganos para el ser humano. En la actualidad, ya existen cerdos con decenas de modificaciones genéticas diferentes e incluso cerdos transgénicos para tal fin. A grandes rasgos, los podemos clasificar de la siguiente manera.
Cerdos modificados genéticamente para estar libres de retrovirus endógenos (PERVs)
Los científicos llevan mucho tiempo pensando en el cerdo como un candidato muy interesante como animal donante. Sin embargo, uno de los principales inconvenientes es que prácticamente todos los cerdos tienen la particularidad de tener decenas de retrovirus endógenos integrados en su genoma. ¿Por qué esto es un problema? Porque si nos trasplantasen tejidos u órganos procedentes de cerdos con estos virus, existe la posibilidad de que estos pudieran activarse en las personas, provocando mutaciones al azar en sus células e incrementando el riesgo de cáncer.
La solución a este reto llegó en el año 2015. En un impresionante y minucioso trabajo de modificación genética, científicos de la Universidad y de la Escuela de Medicina de Harvard consiguieron eliminar las secuencias genéticas de 62 retrovirus endógenos del genoma del cerdo y generar decenas de cerditos completamente libres de estos retrovirus. Este trabajo científico fue toda una revolución porque con la herramienta CRISPR-Cas9 se consiguió editar el genoma del cerdo en multitud de lugares al mismo tiempo. Gracias a este logro, los retrovirus endógenos ya no son ningún obstáculo en el camino para conseguir órganos o tejidos de cerdos.
Cerdos modificados genéticamente para provocarnos menor rechazo inmunitario
Otro de los retos para conseguir que los órganos y tejidos de los cerdos sean una realidad en el interior del cuerpo humano es disminuir al máximo las posibilidades de rechazo inmunitario. Las células y la matriz extracelular (las estructuras fibrosas que se encuentran entre las células) del cerdo poseen una serie de moléculas que son detectadas como extrañas por nuestro sistema inmunitario. Estas moléculas, llamadas xenoantígenos, nunca existirían en condiciones normales en nuestro cuerpo, así que el sistema inmune las reconoce como "el enemigo" y provoca inflamación y rechazo al órgano o tejido que contiene estas moléculas. Este fenómeno también ocurre entre humanos, pero la reacción de rechazo no es tan bestial como cuando el tejido/órgano procede de un animal de una especie diferente (xenotrasplante).
En la actualidad, existen cerdos que han sido modificados genéticamente para no producir ciertos xenoantígenos como alfa-gal, Neu5Gc o Sda, ya que provocan reacciones inmunitarias potentes en el interior de los seres humanos. Además, también se han generado cerdos transgénicos que producen moléculas típicamente humanas (CD47, CD59...) para engañar así al sistema inmunitario humano y hacerle creer que cierto tejido proviene de una persona y no de un cerdo. Se trata de toda una labor de "maquillaje" del cerdo para engañar a nuestro sistema defensivo.
Por otro lado, también se han creado cerdos transgénicos para evitar problemas en la coagulación y en la inflamación desencadenadas por el trasplante en humanos. Para tal fin, estos cerdos tienen genes humanos que les permiten producir moléculas humanas y no porcinas como la trombomodulina o la heme oxigenasa 1.
Monos que ya viven con corazones, islotes pancreáticos o riñones de cerdos modificados genéticamente
La evaluación de los tejidos y órganos de cerdo implantados en primates no humanos es un paso imprescindible antes de realizar ensayos clínicos en personas. La semejanza entre nuestro sistema inmunitario y el de ciertas especies de monos hace que estos últimos sean los candidatos perfectos para ello. En ese sentido, ya contamos con estudios que nos muestran a monos viviendo más de 6 meses e incluso más de 2 años con corazones de cerdo modificados genéticamente.
También sabemos que primates con riñones de cerdos modificados genéticamente pueden vivir más allá de un año o que monos diabéticos son capaces de vivir sin insulina durante más de un año cuando se les implanta islotes pancreáticos (encargados de producir insulina) de cerdos con su genoma modificado.
Los ensayos clínicos con tejidos de cerdos modificados genéticamente son inminentes
Por el momento, el trasplante de órganos completos de cerdo en humanos sigue siendo un sueño para la medicina. No obstante, algunos de estos cerdos modificados genéticamente van a estar presentes en ensayos clínicos en un futuro próximo como donantes de tejidos. El caso más claro es el de las válvulas cardíacas porcinas. Las válvulas de cerdo bioprostéticas llevan utilizándose desde hace décadas en la clínica para pacientes con problemas en sus válvulas. La razón por la que pueden emplearse sin que provoquen un gran rechazo inmunitario se debe a que estas válvulas porcinas reciben tratamientos especiales para "enmascarar" o disminuir la presencia de xenoantígenos.
Con la existencia de cerdos modificados genéticamente, los científicos anticipan que sus válvulas serán mucho más seguras para los pacientes y durarán más tiempo gracias a su mayor similitud con los tejidos humanos. Otros tejidos que podrían probarse en ensayos clínicos próximamente son las córneas procedentes de cerdos modificados genéticamente. Ya existen en el mercado córneas de cerdo para implantarse en humanos y es de esperar que aquellas que vengan de cerdos modificados genéticamente ofrezcan mejores resultados.
Gracias a las modernas tecnologías de modificación genética, el campo experimental de los xenotrasplantes ha experimentado una revolución en los últimos 10 años. Este artículo solo es una panorámica muy general sobre lo que ya existe y lo que está por venir. Sin lugar a dudas, la expresión "del cerdo se aprovecha todo" cobrará una nueva dimensión en los próximos años.
Para saber más: Cerdos modificados genéticamente como donantes de células, tejidos y órganos para xenotrasplante
