Sustituir el cuerpo humano, de la cabeza a los pies

Lo ¨²nico m¨¢s complicado que crear un ser humano es intentar copiarlo, o copiar sus funciones. El organismo, con cientos de millones de c¨¦lulas y de otros componentes organizados de diversas maneras formando diferentes ¨®rganos y otros sistemas en una estructura ¨®sea, es una compleja m¨¢quina org¨¢nica dise?ada para renovarse constantemente y funcionar durante d¨¦cadas con pocos fallos cada vez. Pocas m¨¢quinas fabricadas por los humanos tienen tanta energ¨ªa y durabilidad, pero incluso el organismo puede "fallar" o "romperse" por enfermedad, accidente, exceso de uso o envejecimiento y exige arreglos que superan sus mecanismos de autoreparaci¨®n.Cient¨ªficos e investigadores han volcado sus t¨¦cnicas de fabricaci¨®n de instrumentos y de dise?o en la correcci¨®n de los problemas m¨¦dicos que el organismo no puede solventar. El resultado es un conjunto de partes artificiales del cuerpo que est¨¢n disponibles para su uso inmediato y de muchas m¨¢s que se encuentran en varias etapas de desarrollo en todo el mundo.

De la cabeza a los pies, las posibilidades de utilizar miembros artificiales para mejorar la visi¨®n y la audici¨®n, fortalecer los huesos debilitados, impulsar o sustituir ¨®rganos defectuosos, reemplazar articulaciones da?adas, sustituir nervios inutilizados o mejorar el aspecto f¨ªsico son cada vez mayores. El trasplante de ¨®rganos y de otros tejidos de un humano a otro o incluso de animales a humanos es otro medio de conseguir este fin. Pero esta v¨ªa se ha visto obstaculizada por escasez cr¨®nica de ¨®rganos donantes, problemas de compatibilidad o rechazo y otras dificultades.

Desde dientes a marcapasos

Recibir partes del cuerpo artificiales se ha vuelto tan corriente que ya no suena ex¨®tico. Todos los a?os, cientos de miles de personas en todo el mundo se implantan caderas y rodillas artificiales, y decenas de miles reciben v¨¢lvulas cardiacas, implantes dentarios, lentes de contacto y otros repuestos. Y cientos de miles se benefician de piezas de implantes que ayudan a ¨®rgano inutilizados o a otras partes de cuerpo sin sustituirlos.Algunos ejemplos de estos son los marcapasos y desfribiladores cardiacos para mantener los latidos y ritmos del coraz¨®n, las grapas o tablillas internas para fortalecer huesos debilitados o rotos e implantes de pene para tratar la impotencia.

Susan Alpert, directora del Departamento de Evaluaci¨®n de Aparatos de la Direcci¨®n de Alimentaci¨®n y F¨¢rmacos de EE UU afirma: "En los ¨²ltimos cinco a?os, hemos visto avances en muchos tipos de aparatos que son implantados en el organismo o que son externos al mismo y asumen distintas funciones. Con los avances que vemos en las ciencias de los materiales, la miniaturizaci¨®n y la electr¨®nica, puede que un d¨ªa veamos muchos aparatos nuevos que sustituyan o complementen funciones org¨¢nicas perdidas".

En el und¨¦cimo congreso mundial de la Sociedad Internacional para los Organos Artificiales celebrada este mes en Providence, Rhode Island (EE UU), especialistas de todo el mundo hablaron sobre la investigaci¨®n de nuevos tipos de implantes, que incluye trabajos sobre versiones artificiales de ¨®rganos para los que actualmente no hay sustitutos como el h¨ªgado y el pulm¨®n.

Seg¨²n Peter Ivanovich presidente de la sociedad y especialista en di¨¢lisis renal en la Facultad de Medicina de la Northwestern. University en Chicago, gran parte del debate se centr¨® en la utilizaci¨®n de nuevos materiales duraderos que sean m¨¢s compatibles con el organismo que los existentes, as¨ª como en la combinaci¨®n de c¨¦lulas y tejidos naturales con materiales artificiales para la fabricaci¨®n de ¨®rganos biomec¨¢nicos.

Ivanovich explic¨®: "En el futuro, los avances provendr¨¢n de combinar materiales con tejidos. Por ejemplo, metiendo en c¨¢psulas c¨¦lulas que desempe?en una funci¨®n natural e introduci¨¦ndolas en un aparato que se implantar¨ªa en un organismo que carezca de esa funci¨®n. Esto podr¨ªa dar lugar a ¨®rganos artificiales de hidruros que sustituir¨ªan todas las funciones perdidas de una forma m¨¢s compleja y menos inc¨®moda: que la actual.

"Para Ivanovich, un ejemplo de ese trabajo es la investigaci¨®n sobre un h¨ªgado artificial que consistir¨ªa en hepatocitos (c¨¦lulas hep¨¢ticas) creadas en tejidos cultivados e introducidas en implantes que estar¨ªan conectados con el aparato circulatorio. Como indica, "el h¨ªgado en un ¨®rgano dif¨ªcil de sustituir porque no es s¨®lo un filtro que elimina impurezas, sino que tambi¨¦n metaboliza otros componentes. Por eso algunos se plantean la posibilidad de utilizar hepatocitos cultivados en un biorreactor que actuar¨ªa como ¨®rgano artificial".

Otro campo de grandes posibilidades es el uso de implantes de electrodos en el organismo para activar diferentes funciones de nervios da?ados o estimular parte del cerebro y del sistema nervioso central para conseguir un efecto deseado, como el tratamiento de la apoplej¨ªa (ataque cerebral, generalmente provocado por una hemorragia).

F. Tery Hambrecht, director del Programa de Pr¨®tesis Neural del instituto Nacional de Des¨®rdenes Neurol¨®gicos y Apoplej¨ªa en Bethesda, explic¨® como los pacientes se benefician de las ventajas de implantes en las cavidades del o¨ªdo. Ello permite a los sordos o gente con graves deficiencias auditivas procesar el discurso lo suficientemente bien como para hablar por tel¨¦fono.

Seg¨²n Hambrecht, estos aparatos electr¨®nicos, que sustituyen el mecanismo neural del o¨ªdo interno, se han perfeccionado tanto que en los ¨²ltimos cinco a?os pueden filtrar los ruidos, condensar se?ales e incluso seleccionar las mejores frecuencias que se pueden enviar al cerebro para entender un sonido m¨¢s f¨¢cilmente.

Los investigadores tambi¨¦n est¨¢n probando el implante de electrodos en el cerebro. Hambrecht cont¨® como se est¨¢ progresando en el uso de esta t¨¦cnica para reducir el n¨²mero de algunas clases de apoplej¨ªa e interrumpir los temblores asociados con la enfermedad de Parkinson. "Los investigadores de todo el mundo trabajan con toda clase de estimuladores el¨¦ctricos y ahora se est¨¢ recopilando todo para aplicarlo al uso en humanos dijo Hambrecht.

Se ha estado desarrollando la tecnolog¨ªa durante un periodo muy largo para garantizar que era eficaz y segura en los animales. Ahora, los investigadores est¨¢n terminando los prototipos de pruebas en animales para empezar a hacerlas en los humanos".

Los expertos aseguran que el progreso ha sido m¨¢s lento en el caso de algunos aparatos de sustituci¨®n como el coraz¨®n artificial. Despu¨¦s de obtener diversos resultados en humanos hace una d¨¦cada, los especialistas en coraz¨®n artificial han vuelto al laboratorio para producir aparatos utilizando nuevos dise?os y materiales. Esperan solventar problemas como la coagulaci¨®n sangu¨ªnea no deseada y desarrollar un coraz¨®n artificial autosuficiente que no necesite un suministro externo.

Muchos de los especialistas consideran que el avance ha sido mayor en los aparatos de ayuda ventricular que se adhieren a un coraz¨®n da?ado y ayudan a bombear la sangre. Los aparatos pueden servir como puente para ayudar a mantener vivos a los pacientes mientras esperan trasplantes de coraz¨®n o como medio para aligerar de gran parte de su trabajo a un coraz¨®n da?ado mientras se cura.

"Es un aparato que salvar¨ªa a muchos miles de personas que probablemente morir¨ªan", afirma Ivanovich. "Y cada vez se habla m¨¢s de utilizarlo como aparato de implante permanente en muchos casos".

Adem¨¢s de los implantes disponibles, hay un buen n¨²mero en desarrollo en laboratorios de todo el mundo. Los investigadores est¨¢n experimentando con varias f¨®rmulas de sangre artificial y c¨¦lulas de sangre con el fin de reducir los problemas infecciosos que pueden surgir en las transfusiones sangu¨ªneas.

Tambi¨¦n est¨¢n siendo probadas diferentes variedades de piel artificial, y otras est¨¢n siendo estudiadas, para ayudar al tratamiento de las quemaduras. Muchas son utilizadas como un reemplazo temporal, m¨¢s que permanente, para lograr la cicatrizaci¨®n.

En el campo de los ¨®rganos, est¨¢ bastante avanzado el trabajo en la creaci¨®n de un p¨¢ncreas artificial para tratar la diabetes. Algunos expertos est¨¢n probando dep¨®sitos abdominales de insulina implantados con sensores que detectan el nivel de az¨²car en la sangre y dispensan autom¨¢ticamente la apropiada cantidad de hormonas. Otros han creado mecanismos que contienen islotes de c¨¦lulas que producen insulina con la esperanza de reproducir de la manera m¨¢s parecida posible las funciones naturales del p¨¢ncreas.