Tras sufrir un infarto, millones de células musculares del corazón se pierden de manera irreversible.
Los cirujanos suelen decir que cuando alguien sufre un ataque al corazón el tiempo es vital.
Este órgano depende de un continuo suministro de oxígeno desde las arterias coronarias. Si estas se bloquean y el suministro se interrumpe, las células musculares del corazón comienzan a destruirse en pocos minutos.
En muchos casos, a menos que los cirujanos puedan mitigar ese bloqueo en menos de una hora, más de mil millones de células se pierden de manera irreversible.
Aquellos que sobreviven, lo hacen a menudo sufriendo una insuficiencia cardíaca que les acompañará de por vida. En los cinco años posteriores a un ataque, el 50% de las personas que lo padecen ya no estarán vivas.
«Sus corazones se vuelven tan débiles que no pueden mantener un flujo sanguíneo suficiente y, simplemente, acaban deteniéndose por completo«, dice Sanjay Sinha, cardiólogo del hospital Addenbrooke de Cambridge, en Reino Unido.
Pero incluso en los próximos cinco años, la medicina regenerativa puede proporcionar una nueva y radical alternativa: los llamados «parches del corazón«.
La única opción actual
El desafío es que, a diferencia de otros órganos como la piel y el hígado, el corazón tiene una capacidad muy limitada de autocuración.
Las células musculares de este órgano se reproducen a una tasa de solo 0,5% por año, lo cual no es suficiente para reparar un daño significativo.
En cambio, las células muertas son reemplazadas por gruesas capas de tejido cicatricial duro y rígido, lo que significa que las distintas partes del corazón dejan simplemente de funcionar.
Por el momento, la única opción médica para pacientes con insuficiencia cardíaca es un trasplante de corazón. Pero la falta de donantes significa que, por ejemplo en Reino Unido, solo se pueden realizar 200 de estas operaciones al año.
«No creo que podamos obtener nunca la cantidad de donantes que necesitamos porque no hay miles de jóvenes que mueran con corazones sanos«, dice Sinha.
«Es un grupo muy pequeño de personas las que muere en accidentes de tráfico o por lesiones en la cabeza, y cuyo corazón todavía es fuerte y se puede utilizar para un trasplante».
La medicina de células madre puede ofrecer una alternativa.
Científicos han intentado fortalecer los músculos de los corazones dañados mediante la inyección de células madre individuales -que pueden transformarse en muchos tipos diferentes de tejido- directamente al corazón desde la sangre o la médula ósea del paciente.
Pero aunque estos experimentos han regenerado con éxito vasos sanguíneos que estaban dañados y han mejorado el flujo sanguíneo al corazón, también han demostrado un mínimo beneficio a la hora de resolver el problema principal: volver a recuperar el músculo cardíaco perdido.
Se cree que esto se debe a que el 95% de las células madre inyectadas no se unen al corazón y se pierden inmediatamente en el torrente sanguíneo.
Parches que laten
Pero junto a un equipo de biólogos del Instituto de Células Madre de la Universidad de Cambridge, Sinha está trabajando en una idea diferente: los parches cardíacos.
Estos pequeños fragmentos de músculo cardíaco -de menos de 2,5 centímetros cuadrados de superficie y medio centímetro de grosor- son creados en el laboratorio.
Los parches se forman en un período de un mes, tomando células sanguíneas y reprogramándolas en un tipo específico de célula madre que se puede convertir en cualquier tejido del cuerpo humano (en este caso, células del músculo cardíaco, de los vasos sanguíneos y del epicardio, la membrana alrededor del corazón que le da su forma).
Estamos creando tejido completamente funcional que late y se contrae»
«Creemos que estos parches tendrán muchas más posibilidades de ser asimilados de manera natural en el corazón de un paciente, ya que estamos creando tejido completamente funcional que late y se contrae combinando todos estos tipos de células diferentes que se comunican entre sí», dice Sinha.
«Sabemos que las células del epicardio son especialmente importantes a la hora de coordinar el adecuado desarrollo del músculo cardíaco, ya que la investigación ha demostrado que en los embriones en desarrollo hay una gran cantidad de comunicación cruzada entre el epicardio y el corazón en desarrollo».
Actualmente, Sinha está preparando la experimentación de los parches. Primero será en ratones y después en cerdos. Si todo va según lo previsto, en cinco años se podría llevar a cabo la primera prueba en seres humanos.
En tres dimensiones
Pero Sinha no es el único. En Estados Unidos, un equipo de científicos de las universidades de Stanford, Duke y Wisconsin también intenta crear parches para el corazón.
Estos médicos también trabajan en una técnica para el futuro en la que se utilice una combinación de ecografías y resonancias magnéticas para localizar las estructuras cicatrizadas en el corazón.
En función de la forma de la cicatriz, imprimirían un parche para el corazón en tres dimensiones personalizado con cualquier forma o tamaño. La idea es que los cirujanos abran la cavidad torácica y cosan el parche directamente al corazón, de manera que quede unido a las arterias y venas existentes.
«Para los pacientes con una insuficiencia cardíaca especialmente grave se necesitarán varios parches en varios lugares a medida que se dilata todo el corazón para tratar de adaptarse al daño», dice Tim Kamp, profesor de biología regenerativa de la Universidad de Wisconsin que forma parte del equipo.
«Su forma pasa de ser como una pelota de rugbya un gran globo o una pelota de baloncesto«.
Uno de los principales desafíos es cómo integrar eléctricamente el nuevo parche con el corazón para garantizar que ambos latidos estén sincronizados. Cualquier conexión eléctrica defectuosa podría provocar un ritmo cardíaco anormal.
«Podemos poner el parche en el corazón con nuestras herramientas quirúrgicas, pero no podemos obligarlos a ir de la mano», dice Kamp.
«Pero esperamos que lo hagan.Esperamos que las señales eléctricas que pasan a través del músculo cardíaco como una onda y le dicen que se contraiga, harán que el nuevo parche se contraiga al mismo ritmo».
Ahorro millonario
Si se logra superar estos desafíos, Sinha cree que podrían salvarse no solo vidas, sino también dólares.
En Reino Unido, los trasplantes de corazón cuestan unos US$690.000,incluida la atención hospitalaria. Pero para los miles de pacientes con insuficiencia cardíaca que no pueden obtener un trasplante, los costos por atención médica continúan y el número de ingresos hospitalarios puede ser aún mayor.
En cambio, se estima que el potencial costo de un tratamiento de parche cardíaco sería de alrededor de US$96.000.
Además, debido a que los parches se crean usando su propia sangre, los pacientes que se someten a la intervención no deberían experimentar algunas de las complicaciones asociadas con los trasplantes de corazón, como tomar altas dosis de medicamentos inmunosupresores.
«Un corazón dañado es un lugar altamente inflamado y hostil en el que los nuevos tejidos pueden encontrar dificultades para sobrevivir», dice Kamp.
Podemos poner el parche en el corazón con nuestras herramientas quirúrgicas, pero no podemos obligarlos a ir de la mano»
«La ventaja de estos parches de corazón es que son personalizados para el paciente, por lo que es poco probable que el corazón los rechace«.
Según los investigadores, esta técnica podría cambiar las vidas de millones de personas en todo el mundo.
«La insuficiencia cardíaca puede incapacitar en gran medida a las personas. Estás constantemente cansado, ni siquiera puedes subir un tramo de escaleras«,dice Sinha.
«Pero, por primera vez, creemos que podemos recrear el tejido cardíaco real que es idéntico al del paciente, donde las células se comunican unas con otras de una forma misteriosa y maravillosa y trabajan juntas como lo hacen en el cuerpo».
«Si podemos ajustarlo adecuadamente en los próximos años y asegurarnos de que sea completamente seguro, entonces podría ayudar a estas personas a llevar de nuevo una vida normal«.
