Una tecnología en favor de las donaciones sanguíneas y de funciones del cuerpo
La sangre corresponde a un tejido conectivo líquido, que circula a través del sistema cardiovascular. Un adulto promedio cuenta con, aproximadamente, cinco litros de sangre que está transitando por el corazón y los diferentes vasos sanguíneos. Al igual que cualquier otro tejido conectivo, la sangre está compuesta por células y matriz extracelular. Las células sanguíneas son los eritrocitos, también llamados glóbulos rojos; los leucocitos, que se conocen como glóbulos blancos, y, por último, los trombocitos, mayormente conocidos como plaquetas. La sangre es producida en la médula ósea roja.
Por otro lado, la sangre también posee un componente extracelular, conocido como plasma, el cual contiene diferentes elementos que sirven para regular la mayor parte de la composición corporal, como: agua, que corresponde al 90 % del plasma; diversas proteínas, como la albúmina y las globulinas; sales y iones orgánicos, como sodio, potasio, cloro, entre otros; de igual forma, se encuentran algunos compuestos orgánicos, como glucosa, urea, creatinina, bilirrubina, ácido úrico, colesterol y triglicéridos. En la sangre, igualmente, viajan algunas hormonas provenientes de las diferentes glándulas endocrinas, y contiene anticuerpos, que son proteínas específicas para neutralizar sustancias ajenas a nuestro organismo.
Al ser un tejido vital, existen muchas personas alrededor del mundo que, por distintas causas, necesitan recibir una transfusión. Sin embargo, la donación de sangre presenta diversos retos para que pueda ser implementada de forma universal, tales como: el número reducido de donantes voluntarios, la financiación nacional ineficiente, deficiencias en la gestión de la calidad, incompatibilidad y mitos y miedos, que son comunes alrededor de la donación de órganos. Dado que la prioridad es salvar vidas, es importante promover e incrementar la donación altruista, pero, también, encontrar otras alternativas científicas que puedan ayudar a combatir el problema.
Por lo anterior, algunos investigadores de la Universidad de Washington han estado buscando la manera de sustituir este líquido vital o, al menos, algunas de sus funciones, como transportar oxígeno a los tejidos del cuerpo; esto, mediante la creación de glóbulos rojos artificiales que sean fáciles de almacenar y transportar. Estas células ‘falsas’ están diseñadas para simular las funciones vitales que realizan los eritrocitos naturales; al lograr que estas células sean utilizadas en humanos, se podrían considerar como una alternativa a las transfusiones especialmente valiosas en zonas y situaciones donde es complicado obtener o guardar la sangre, gracias a que están hechas de material que puede ser liofilizado y almacenado a temperatura ambiente, además de que pueden ser reconstituidas simplemente con agua, cuando sea necesario.
Por otro lado, el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (ICMAB), participa en un proyecto europeo que desarrollará una tecnología escalable y a demanda, buscando crear un sustituto artificial de la sangre; esto, mediante el diseño de glóbulos rojos. Los eritrocitos reproducirán las características fundamentales de los naturales, imitando su citoesqueleto, su asimetría lipídica, proteínas funcionales y su respuesta al entorno. Los resultados podrían ser un parteaguas para la creación de glóbulos rojos sintéticos.
Para satisfacer la demanda médica de transfusiones sanguíneas seguras, el objetivo a largo plazo es crear un sustituto sanguíneo eficaz y universal que pueda producirse de forma económica en instalaciones de fabricación farmacéutica.
Sin embargo, el potencial y el uso a largo plazo de esta sangre sintética van mucho más allá de las transfusiones, ya que los eritrocitos sintéticos pueden servir de vehículo para la administración de medicamentos.
La tecnología podría abrir la puerta a la creación de otras células artificiales de utilidad terapéutica, como las células T. Cuando se desarrollan sistemas altamente biocompatibles, capaces de transferir diversas biomoléculas y medicamentos, es posible acceder a tecnologías multifuncionales y avances en áreas como la administración de fármacos y a diferentes tratamientos celulares.
No obstante, las investigaciones antes mencionadas no son las únicas que se encuentran realizando estudios sobre derivados de la sangre, pues científicos del Reino Unido empezaron con un ensayo clínico, que consiste en crear glóbulos rojos artificiales encargados de transportar oxígeno desde los pulmones hasta el resto de los órganos del cuerpo.
Los pasos que se siguen son los siguientes:
1. Los científicos empiezan con una transfusión normal, de casi medio litro de sangre (aproximadamente, 470 ml).
2. Las células madre flexibles con potencial para convertirse en glóbulos rojos se extraen mediante campos magnéticos. En el laboratorio, se estimula la proliferación de estas células madre, en grandes cantidades, antes de dirigirlas a diferenciarse en glóbulos rojos.
3. Tras un proceso de tres semanas, se crean 50 mil millones de glóbulos rojos, a partir de una reserva inicial de unas 500 mil células madre.
4. Tras filtrarlos, se obtienen unos 15 mil millones de hematíes (glóbulos rojos) en la fase de desarrollo adecuada para el trasplante.
Dicho ensayo ha sido probado, de manera inicial, con dos voluntarios; sin embargo, el objetivo es analizar la sangre de, al menos, diez personas sanas, las cuales recibirán dos donaciones sanguíneas, de cinco a diez mililitros de líquido; una será de sangre normal, mientras que la otra, de sangre cultivada en laboratorio, con un intervalo mínimo de cuatro meses.
Para saber cuánto tiempo permanece la sangre artificial en el organismo, los científicos la han marcado con un material radiactivo, que suele emplearse en procedimientos médicos, pero aún se está en espera de los resultados obtenidos.
Estas iniciativas pretenden abordar los problemas de escasez de suministros de sangre y el riesgo elevado de infecciones transmitidas por transfusión, sobre todo, en los países en vías de desarrollo, así como en situaciones que incluyen pandemias, catástrofes naturales o conflictos armados.
La disponibilidad de preparados oxigenantes sería muy útil, ya que facilitaría el proceso de almacenamiento de la sangre, evitaría su caducidad, maximizaría la seguridad, al impedir la propagación de enfermedades infecciosas, y, lo más importante, salvaría muchísimas vidas.