El Universidad de Alabama en Birmingham Facultad de Medicina Marnix E. Heersink Anuncia hoy la primera investigación revisada por pares que describe el trasplante exitoso de riñones de cerdo modificados genéticamente y de grado clínico en un individuo humano con muerte cerebral, reemplazando los riñones originales del receptor. Estos resultados positivos demuestran cómo el xenotrasplante podría abordar la crisis mundial de escasez de órganos.
En el estudio publicado en el Revista Americana de TrasplanteInvestigadores de la UAB probaron el primer modelo preclínico humano para el trasplante de riñones de cerdo modificados genéticamente en humanos. El receptor del estudio recibió dos riñones de cerdo modificados genéticamente en su abdomen tras la extirpación de sus riñones originales. Los órganos se obtuvieron de un cerdo modificado genéticamente en un centro libre de patógenos.
Gráfico: Jody Potter
“Junto con nuestros socios, hemos realizado importantes inversiones en xenotrasplantes durante casi una década con la esperanza de obtener los resultados que se publican hoy”, declaró el Dr. Selwyn Vickers, decano de la Facultad de Medicina Heersink de la UAB y director ejecutivo del Sistema de Salud de la UAB y de la Alianza UAB/Ascension St. Vincent. “Los resultados de hoy representan un logro extraordinario para la humanidad y suponen un avance de los xenotrasplantes en el ámbito clínico. Con este estudio, nuestros equipos de investigación también han demostrado que el modelo de paciente fallecido tiene un gran potencial para impulsar el campo de los xenotrasplantes”.
Por primera vez, los riñones de cerdo trasplantados se obtuvieron de cerdos modificados genéticamente con 10 modificaciones genéticas clave que podrían hacerlos aptos para trasplantes en humanos. Este proceso demuestra la viabilidad a largo plazo del procedimiento y cómo un trasplante de este tipo podría funcionar en la práctica. Los riñones trasplantados filtraron sangre, produjeron orina y, lo que es más importante, no fueron rechazados inmediatamente. Los riñones permanecieron viables hasta la finalización del estudio, 77 horas después del trasplante.
“Este momento decisivo en la historia de la medicina representa un cambio de paradigma y un hito importante en el campo de los xenotrasplantes, que posiblemente sea la mejor solución a la crisis de escasez de órganos”, dijo Jayme Locke, MD, director del Instituto Integral de Trasplantes in Departamento de Cirugía de la UAB y cirujano principal del estudio. «Hemos superado importantes lagunas de conocimiento y obtenido los datos de seguridad y viabilidad necesarios para iniciar un ensayo clínico en humanos vivos con insuficiencia renal terminal».
La edición genética en cerdos para reducir el rechazo inmunitario ha hecho posible los trasplantes de órganos de cerdos a humanos, lo que podría ayudar a miles de personas que sufren insuficiencia orgánica, enfermedades o lesiones. La esperanza de vida natural de un cerdo es de 30 años, se reproduce fácilmente y puede tener órganos de tamaño similar al de los humanos.
Los riñones de cerdo modificados genéticamente se han probado exhaustivamente en primates. Además de las pruebas en primates, la evaluación de riñones de cerdo modificados genéticamente en un modelo preclínico humano puede proporcionar información importante sobre la posible seguridad y eficacia de los riñones en receptores de trasplantes humanos, incluso en ensayos clínicos.
“Este modelo preclínico humano permite evaluar la seguridad y viabilidad del modelo de cerdo a primate no humano, sin riesgo para un ser humano vivo”, añadió Locke. “Nuestro estudio demuestra que se han superado importantes obstáculos para el xenotrasplante en humanos, identifica dónde se necesitan nuevos conocimientos para optimizar los resultados del xenotrasplante en humanos y sienta las bases para el establecimiento de un nuevo modelo preclínico humano para estudios posteriores”.
Videografía: Jeff Myers y Steve Wood
Producido por: Andrea Reiber y Tyler Greer
Este esfuerzo cuenta con el apoyo del pionero en biotecnología Corporación Terapéutica Unida, el cual otorgado Una subvención a la UAB para lanzar el innovador programa de xenotrasplantes. Revivicor, Inc., filial de United Therapeutics, proporcionó el cerdo genéticamente modificado que dio origen a los riñones de xenotrasplante en investigación, denominados UKidney™.
“En Revivicor estamos maravillados por los logros históricos de la UAB con nuestro xenorredaño de 10 genes en investigación, o UKidney”, afirmó David Ayares, Ph.D., Director Científico de Revivicor e ingeniero genético pionero desde sus inicios en la clonación de los primeros cerdos del mundo y los primeros cerdos knock-out para alfa-Gal. “Confiamos en que este UKidney pueda convertirse en una solución vital para miles de personas en diálisis, siempre que concluyan con éxito nuestros ensayos clínicos y obtengamos la aprobación de la FDA en los próximos años”.
Gráfico: Jody Potter
Esta investigación, revisada por pares, es un estudio de gran alcance y gran importancia, dado que más de 800,000 estadounidenses viven con insuficiencia renal. La mayoría nunca llega a la lista de espera, y hay muy pocos órganos humanos disponibles para reducir esa cifra. Si bien la diálisis puede prolongar la vida durante un tiempo, el trasplante ofrece una mejor calidad de vida y una vida más larga a las pocas personas que pueden acceder a él. Cada etapa de este estudio de xenotrasplante en pacientes fallecidos se aproximó a los pasos que se podrían seguir en un ensayo clínico de xenotrasplante de fase I:
- Los riñones se extrajeron de un cerdo donante alojado en un centro libre de patógenos y con condiciones quirúrgicas limpias. Posteriormente, se almacenaron, transportaron y procesaron para su implantación, tal como se hace con los riñones humanos.
- Antes de la cirugía, el receptor y el donante con muerte cerebral se sometieron a una prueba de compatibilidad cruzada para determinar si el riñón de cerdo modificado genéticamente y el receptor eran compatibles. Se realiza una prueba de compatibilidad cruzada para cada trasplante de riñón entre humanos; sin embargo, esta prueba de compatibilidad de tejido entre cerdos y humanos se desarrolló en la UAB y marcó la primera vez que se validó una prueba de compatibilidad cruzada prospectiva entre ambas especies.
- Los riñones de cerdo se colocaron en las mismas ubicaciones anatómicas utilizadas para los riñones de donantes humanos, con las mismas conexiones a la arteria renal, la vena renal y el uréter que transporta la orina desde el riñón hasta la vejiga.
- El receptor con muerte cerebral recibió una terapia de inmunosupresión estándar utilizada en el alotrasplante de riñón entre humanos.
El estudio se llevó a cabo para cumplir con estándares directamente comparables a los que se aplicarían a un ensayo clínico de Fase I en humanos, replicando cada paso de un trasplante estándar entre humanos. Incluyó la aprobación de la Junta de Revisión Institucional y del Comité Institucional para el Cuidado y Uso de Animales, una confirmación de la compatibilidad tisular antes de iniciar las operaciones, el uso de los procedimientos estándar de trasplantes entre humanos para la extracción, preservación, transporte y trasplante de los riñones a un humano, y la administración de la terapia inmunosupresora estándar al receptor.
Puede obtener más información sobre los criterios de valoración del estudio. aqui.
Este avance científico y médico no habría sido posible sin Jim Parsons, el destinatario, o su familia.
Parsons, de 57 años, era un donante de órganos registrado a través de Legado de esperanza, la organización de obtención de órganos de Alabama, y anhelaba que sus órganos ayudaran a otros tras su muerte; pero sus órganos no eran aptos para la donación. Su familia permitió que la UAB mantuviera a Parsons conectado a un respirador para que su cuerpo siguiera funcionando durante el estudio. Se le extrajeron los riñones originales y se le trasplantaron dos riñones de cerdo modificados genéticamente.
“El Sr. Parsons y su familia nos permitieron replicar con precisión cómo realizaríamos este trasplante en un ser humano vivo. Su valiosa contribución salvará miles de vidas, y esto podría comenzar en un futuro muy cercano”, afirmó Locke. “La donación del Sr. Parsons honra su legado y consolida la viabilidad, seguridad y factibilidad de este modelo preclínico. Gracias a su donación, hemos propuesto que se conozca como 'El Modelo Parsons'”.
La ex esposa de Parsons, Julie O'Hara, y sus hijos, Ally, David y Cole, tomaron la decisión (junto con las hermanas y la madre de Jim) de participar en el estudio después de que Alan Spriggs de Legacy of Hope y Locke se comunicaran con ellos.
“Jim era de esos que nunca se conocen a desconocidos, que hablaban con cualquiera y no tenían enemigos, ninguno”, dijo O'Hara. “Jim habría querido salvar a tantas personas como pudiera con su muerte, y si hubiera sabido que potencialmente podría salvar a miles y miles de personas haciendo esto, no lo habría dudado. Nuestro sueño es que nadie más muera esperando un riñón, y sabemos que Jim está muy orgulloso de que su muerte pueda traer tanta esperanza a otros”.
Videografía: Jeff Myers y Steve Wood
Producido por: Andrea Reiber y Tyler Greer
La necesidad crítica de otras opciones de donación de órganos
La enfermedad renal causa más muertes cada año que el cáncer de mama o de próstata, según el Instituto Nacional de Diabetes y Enfermedades Digestivas y Renales. Si bien el trasplante es el tratamiento de referencia para la enfermedad renal terminal, en Estados Unidos se realizan menos de 25,000 trasplantes de riñón al año y 240 estadounidenses en diálisis mueren cada día. Muchas de estas muertes podrían prevenirse si se dispusiera de un suministro ilimitado de riñones para trasplante.
La espera para un riñón de un donante fallecido puede durar hasta cinco años, y en muchos estados, se acerca a los 10. Casi 5,000 personas mueren cada año esperando un trasplante de riñón.
“La UAB ha sido durante mucho tiempo un referente mundial en trasplantes de riñón y hemos invertido recursos de forma estratégica para abordar la crisis de escasez de órganos”, declaró el rector de la UAB, Ray Watts. “Con este avance histórico, la Facultad de Medicina Heersink y nuestros colaboradores han impulsado drásticamente el campo de los xenotrasplantes. Este modelo preclínico, pionero en su tipo, plantea la posibilidad real de un futuro con un suministro sostenible de órganos vitales y brinda esperanza a pacientes de todo el mundo”.
Sobre el trasplante de la UAB y el equipo de xenotrasplantes
Medicina de la UAB es líder mundial en trasplantes de órganos y ha realizado 9,055 trasplantes de riñón desde el 1 de enero de 1988 hasta el 31 de diciembre de 2021, la segunda mayor cantidad de trasplantes de riñón en Estados Unidos durante ese período. El enfoque de la UAB... programa de xenotrasplantes El objetivo es abordar la escasez de órganos trasplantando de forma segura riñones de cerdo modificados genéticamente a humanos con insuficiencia renal. Más información.
Español Los empleados actuales de la UAB que se unieron a Locke en el equipo de estudio fueron los cirujanos de trasplantes Douglas Anderson, MD, Babak Orandi, MD, Ph.D. y Paige Porrett, MD, Ph.D.; la nefróloga de trasplantes Vineeta Kumar, MD; las expertas en histocompatibilidad e inmunogenética Julie Houp y Vera Hauptfeld-Dolejsek, Ph.D.; la bioeticista Dominique E. Martin, Ph.D.; la residente de cirugía general A. Cozette Killian MD, MPH; las enfermeras de quirófano Katie Stegner, Natalie Budd y Sara Macedon; los investigadores de cirugía de la UAB Rhiannon Reed, DrPH, Gavin Baker, Jackson Perry y D. Emma Wright; la patóloga de la UAB Huma Fatima, MD; los empleados de la instalación libre de patógenos designados Karl Kraebber, Tracy Gamblin y Linda Guy; Los empleados de Revivacor Amy Dandro, Maria Kokkinaki, Kasinath Kuravi y David Ayares, Ph.D., y los estudiantes investigadores Matthew Cheung y Elise Erman.
Los siguientes empleados actuales de Legacy of Hope y de la UAB también fueron fundamentales para llevar a cabo este estudio: Hidetaka Hara, Alan Spriggs, Tiffany Roth, Maggie Tarpley, Jordan Lee, Hollana Wood, Amy Johnson, Brittany Price, Kristy Lowe, Lindsey Banks, Stacy Sexton, Christy Keahey, Christopher Meeks, Andrew Shunk, Sam Windham, Deidra Isbell, Keith Funderburg, Paul Symms, Jerod Epperson, Zhou Tao, Stephanie Langner, Ashley Smail, Brittany Fournier, Katherine Owens, Mariah Tolbert, Emily Martin, Brooke Banuelos, Li Zhang, JennyAnn Eads, Brett Findley, Cari Oliver y Adam McClintock.
NOTA DEL EDITOR: La Universidad de Alabama en Birmingham es una de las tres universidades de investigación doctoral del Sistema Universitario de Alabama. En su primera referencia a nuestra institución, utilice "Universidad de Alabama en Birmingham" y "UAB" en las referencias posteriores.