La doctora Núria Montserrat (Barcelona, 1978) sabe bien lo que es patearse las tiendas de cómics. Esta bioingeniera cree que hoy las personas más jóvenes tienen mucho más fácil el acceso a buenas historias de ciencia ficción, aunque ella aprecia la mística de remover estantes de librería, en busca de ejemplares únicos o la última tira de un superhéroe. “Añoro, sobre todo, cuando era más joven porque tenía más tiempo”, se ríe, en conversación desde el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC), donde dirige el grupo de investigación de Puripotencia y regeneración de órganos. Su centro de trabajo tiene algo de laboratorio de saga fantástica. Ella, que no se considera superheroína, sí experimenta con una especie de órganos de laboratorio en miniatura (organoides) para tratar de comprender, entre otras cosas, por qué no tenemos el poder de Lobezo para autorregenerarnos o reparar genes de ciertas enfermedades.
Este capítulo de Tampoco es el fin del mundo lo grabamos a medio camino entre el universo de posibilidades del IBEC y el universo de Marvel contenido en la tienda Akira Cómics. Uno de sus dueños, Jesús Marugán, destaca que no es casual que haya tan pocos héroes que tengan el superpoder de la autorregeneración, como el Lobezno-Logan de los X-Men. Exactamente igual que el la naturaleza, recuerda Montserrat. Son pocos porque “pensemos que al final Logan es un ser atormentado, justo por esa cualidad”. No todo son ventajas evolutivas. En verdad “Lobezno es poderoso desde el punto de vista narrativo –recuerda Marugán–, pero no es muy difícil competir con la indestructibilidad de un extraterrestre como Supermán”. Logan es tan terrenal como inspirador para el mundo de la medicina regenerativa.
Esta disciplina tiene ahora su mirada puesta en el desarrollo de tejidos funcionales e incluso órganos cultivados en placas, a partir de células madre. Ellas también tienen superpoderes (pluripotentes, se llaman, capaces de generar cualquier tejido). El campo de los organoides ha vivido un verdadero boom en los últimos cinco años. Desde una especie de hígados cultivados en agua, a organoides de cerebro humano, implantados y conectados en 2022 al cerebro de una rata de laboratorio. ¿Hacia dónde está caminando esta rama de la ciencia? “Esencialmente, a la investigación de enfermedades que no se podrían investigar de otra manera”, asegura, distanciándose de cualquier distopía que esboza este presente de órganos extracorpóreos cultivados, quimeras humano-animal o gestación de pseudoembriones sintéticos.
Los organoides, entendidos como modelos que imitan las funciones de un órgano humano creado y cultivado fuera de humano alguno, se emplean para testar fármacos de manera más realista que en animales. También son útiles en la investigación del desarrollo de embriones, donde es imposible mirar qué pasa en un útero sin dañarlo, durante el surgimiento de una nueva vida. Un camino para curar antes de nacer, como se probó el pasado marzo con organoides de pulmón, intestino y riñón cultivando células madre del líquido amniótico. Pero…
¿Tendremos un día cultivos de órganos listos para trasplantar sin necesidad de donantes?
Núria Montserrat recuerda que a día de hoy es imposible el cultivo de órganos completos a partir de células madre de un paciente que requiere un trasplante. O sea, una fabricación de un riñón o corazón desde cero a medida. “Ese era un poco nuestro sueño hace unos años, pero el objetivo ha ido cambiado, vamos que es muy difícil”, apunta en este capítulo del pódcast Tampoco es el fin del mundo.
Pero no siempre es necesario recambiarlo por completo. ¿Será posible invocar el poder de autorreparación de Lobezno? “Él es un mutante –recuerda– pero carecemos de esas mutaciones. En realidad, es posible que, al lo largo de la evolución, la capacidad de regeneración haya quedado silenciada o dormida genéticamente”. Antes que despertarla (no sabemos con qué consecuencias), podemos apostar por esa autorregeneración, pero fuera del organismo.
El axolote puede regenerar partes seccionadas, desde patas a su cerebro. ¿Tenemos esa cualidad durmiente en nuestros genes?
Y ahí si cree la bioingeniera que veremos progresos: el cultivos parciales listos para trasplantar. “Yo creo que sí que vamos a ver aplicaciones en terapia sustitutiva o regenerativa, es decir, utilizando el órgano ya como terapia avanzada para trasplante, por ejemplo”.
Una especie de reparación avanzada de órganos. “Quizás no veremos aplicaciones en todos. Quizás nuestro sueño inicial de que podíamos hacer un riñón desde cero de 7 por 12 centímetros va a ser un difícil, a no ser que vayamos haciéndolo, por módulos ensamblables”. Pero este tipo de cultivos combinado con tecnologías de impresión de tejidos y estructuras biológicas en 3D resultan de lo más prometedor o la biología sintética, que combina células sobre soportes o materiales que adquieren nuevas cualidades en contacto con la materia viva.
Bioimpresión de órganos como quien usa “una manga pastelera”
La impresión de órganos sí se ha estancado un poco más en los últimos tiempos. A lo costoso del proceso se suma la necesidad de construir impresoras potentes y eficaces. Impresoras que hay que cargar con tintas biológicas, vivas, en algunos casos, con una consistencia suficiente para generar tejido.
Montserrat compara el procesado de tintas biológicas con el de “usar una manga pastelera”. Hay que hacer pasar células por una especie de jeringa con la presión justa para no matarlas. En la actualidad se usa más la impresión de estructuras sobre las que luego se hace crecer a un conjunto de células compatibles. Como quien esculpe sobre un andamiaje.
El otro reto, a la hora de fabricar órganos de este modo es el de dotarlos de riego sanguíneo, venas, arterias y minúsculos capilares. No hay impresoras con tanta resolución, con tanto nivel ‘de píxel’. Hemos visto algunos avances inspirados, por ejemplo, en hojas de espinaca. Y se han logrado corazones irrigados, pero a partir de carcasas de órganos a los que se quitan las células propias y se les ponen las de un paciente.
En el laboratorio de Montserrat se han especializado en riñones. “Podemos empezar a imprimir lo que llamamos constructos vivos, que contienen muchas nefronas, la unidad funcional del riñón. Y ahí sí que hemos hecho algunos avances importantes en los últimos años. También se han visto avances a nivel músculoesquelético”.
Organoides de cerebros cultivados en placa contra una enfermedad rara
Entretanto, el equipo de Montserrat en el IBEC está ahora mismo volcado con una aplicación de sus organoides (de cerebro, en este caso) muy alejada de las fantasías del cómic y los superpoderes: la búsqueda de una cura o paliativo para una enfermedad minoritaria: la ataxia telangiectasia. Una dolencia de origen genético (un defecto en el get ATM) que afecta al menos a 40 niños y jóvenes en España, con problemas neuronales e inmunitarios.
“Todo empezó de forma inesperada. Recibí un correo de una madre o de una niña afectada por esta enfermedad. Me preguntaba si podía ayudar y le comenté que podría ayudar, pero le dije ‘no sé si saldrá’”. Montserrat se muestra emocionada cuando habla de su trato con la asociación de familias afectadas. ”El compromiso que tienes como investigador es enorme. Ellas ponen el dinero para que tú puedas hacer la investigación“, con lo cual el compromiso que tienes como investigador es enorme porque sabes lo que les cuesta”.
Su trabajo ahora es usar ingeniería para crear células con las mutaciones causales de la enfermedad. Y luego hacer crecer en placas los tejidos del cerebro que padecerán esta ataxia. A partir de ahí, tener una plataforma celular para probar vectores y fármacos “que nos permitan corregir los defectos que se producen en las células y organoides creados en el laboratorio debido a la presencia de mutaciones en el gen ATM”.
Los cultivos de cerebro que comenzaron a… ¿pensar?
Núria Montserrat trabaja con organoides de cerebro para investigar la ataxia telangiectasia. Pero otro científico llamado Thomas Hartung, de la Universidad Johns Hopkins, quiere conectar sus organoides de cerebro humano a una inteligencia artificial, porque quiere comprobar si podemos decir que han empezado a tener pensamientos.
Es un poco lo que dijo en 2016, en una conferencia, en que presentó ante un atónico auditorio, la actividad electrofisiológica de sus cultivos de neuronas. Reconoce que dijo “torpemente” y de forma literal que sus cultivos cerebrales “están pensando”. En realidad, se estaba refiriendo a una actividad espontánea de despolarización. “Están pensando, sólo que no tienen nada sobre lo que pensar”, aseguró. Después de todo, no eran más que un puñado de neuronas desconectadas del mundo. Pero, ¿y si las conectamos, les damos información de entrada y de salida?
Montserrat confirma que de ningún modo se puede hablar de conciencia o generación de pensamiento. Pero “es algo a lo que estamos muy antentos”, reconoce. La mayor parte del esfuerzo científico en la generación de organoides de cerebro está encaminada a comprender y curar enfermedades o trastornos. Han sido exitosos en la investigación del autismo. “A día de hoy, los organoides del cerebro no son más que estructuras multicelulares que se asemejan al cerebro y que tienen funciones que puedes monitorizar”.
No están preparados como para “tener funciones muy complejas, pero tenemos que estar vigilantes y poner líneas rojas en el momento en el que veamos que algo cambia. Es algo que tienen muy presente todas las guías éticas y organismos internacionales”. Con trabajos como los de Hartung, ¿estamos camino de crear cerebros pensantes extracorpóreos? O sea, ¿cerebritos que piensan en una placa de laboratorio? ¿Estamos creando un guion de ciencia ficción propio de cómics de superhéroes? Claramente hoy no, “pero este es un mundo dinámico y es parte de lo maravilloso de este campo”.
Escucha la entrevista completa o suscríbete a este capítulo de Tampoco es el fin del mundo, un pódcast grabado en parte en la tienda Akira Cómics, en que podrás escuchar también a su dueño y experto en historia de los superhéroes y ciencia ficción Jesús Marugán, al genetista Alysson Muotri (UCSD), al bioquímico y farmacólogo Thomas Hartung (Universidad Johns Hopkins), al biólogo y ecólogo Luis Zambrano (UNAM). Un pódcast guionizado y sonorizado por Mario Viciosa y la producción de Xulio Rodríguez.
