Actualmente, alrededor del 20 % de los riñones donados para trasplante cada año no se pueden usar, a menudo porque estos órganos no se pueden mantener en hielo durante más de unas pocas horas y no llegan a tiempo a los receptores. Los métodos de crioconservación a largo plazo como la vitrificación (enfriar un órgano en productos químicos crioprotectores tan rápido que evita la formación de hielo) existen desde hace décadas. Sin embargo, el mayor problema ha sido la imposibilidad de recalentarlos sin daños importantes por hielo o grietas.

Para avanzar en solventar este tipo de obstáculos, ingenieros e investigadores médicos de la Universidad de Minnesota Twin Cities (EEUU) han demostrado las ventajas de la preservación de órganos a largo plazo a temperaturas ultrabajas a la hora de trasplantar con éxito un riñón recalentado en una rata y restaurar la función renal completa.

"Esta es la primera vez que alguien publica un protocolo sólido para el almacenamiento a largo plazo, el recalentamiento y el trasplante exitoso de un órgano conservado funcional en un animal", indicó el coautor principal del estudio, John Bischof, profesor de ingeniería mecánica y director de Instituto de Ingeniería en Medicina de la Universidad de Minnesota.

Nanocalentamiento

Como se explica en el trabajo publicado en ´Nature Communications´, el equipo de la Universidad de Minnesota desarrolló un proceso especializado de nanocalentamiento que calienta el órgano de manera rápida y uniforme desde adentro en lugar de solo en su superficie. Su método revolucionario utiliza nanopartículas de óxido de hierro dispersas en una solución crioprotectora que se descarga a través de los vasos sanguíneos del órgano. Las nanopartículas de óxido de hierro actúan como pequeños calentadores en todo el órgano cuando se activan mediante ondas electromagnéticas no invasivas. Los investigadores aclaran que "las nanopartículas de óxido de hierro se pueden lavar después del recalentamiento".

El equipo de los investigadores postdoctorales Zonghu Han (ingeniería mecánica) y Joseph Sushil Rao (cirugía), demostró que los riñones de rata pueden almacenarse criogénicamente hasta por 100 días, recalentarse con éxito, limpiarse de fluidos crioprotectores y nanopartículas y trasplantarse en ratas. Cuando se trasplantaron los riñones, las cinco ratas receptoras pudieron restaurar la función renal completa en 30 días sin intervenciones adicionales.

"Durante las primeras dos o tres semanas, los riñones no estaban en pleno funcionamiento, pero a las tres semanas se recuperaron. Al mes, eran riñones completamente funcionales que eran completamente indistinguibles de los trasplantes de un órgano fresco", explicó el coautor principal del estudio, Erik Finger, cirujano de trasplantes y profesor de cirugía en la Facultad de Medicina de la Universidad de Minnesota.

"Hemos estado trabajando en este proceso durante años para asegurarnos de que todo estaba en su lugar antes de trasplantarlo a una rata", señaló Michael Etheridge, ingeniero principal de investigación en el departamento de ingeniería mecánica de la Universidad. "Aún así, es un proceso muy complicado".

El almacenamiento de órganos a largo plazo podría aumentar la utilización de órganos de donantes, mejorar la correspondencia entre donante y receptor, habilitar protocolos de inmunotolerancia (reduciendo la necesidad de medicamentos inmunosupresores) y mejorar la preparación y programación de procedimientos.