Es increíble como la generación que creció en la década de los años ochenta y noventa, solo podía imaginar en películas de ciencia ficción el tiempo en la era del hombre en la que las máquinas lograrían a dominar el mundo, Pulmones artificiales ¿El inicio de los super humanos?

De acuerdo, no es como SKYNNET en TERMINATOR, que prácticamente las máquinas piensan por sí solas y atacaran a la humanidad, (afortunadamente) sin embargo, desde la predominación de existencia  de las nuevas tecnologías como  televisores full HD.

La innovación de las computadoras que ahora leen el texto en voz alta por ti y que no necesitan un CPU del tamaño de un Halcón Milenario, celulares inteligentes y automóviles eléctricos, era imposible no pensar que el avance tecnológico no llegara al ámbito de la salud.

Vamos por la vida dando por hecho nuestro cuerpo, el caminar diariamente de la casa al trabajo, utilizar nuestros ojos para analizar el entorno que nos rodea; en fin, damos por hecho nuestra existencia, sin pensar en que nuestro cuerpo es una máquina.

Incluso para algunos expertos, el cuerpo humano es la máquina más perfecta que puede existir. Pero, como todas las máquinas en existencia en el mundo, nuestro cuerpo también tiene una “garantía de duración”, y eventualmente, va a tener fallas, a las que solo les pondremos atención prácticamente cuando estemos en un hospital.

Todos hemos pasado por la tragedia de ver a un familiar en una cama de hospital conectado a miles de tubos y máquinas que le brindaran un instante de vida que no sabemos cuándo culminará.

Es costoso, es arriesgado y tiene sus pros y contras ya que, al estar en el hospital, estar expuesto a otras enfermedades y el foco de infección a otras enfermedades es altísimo, sin mencionar que, de haber una solución mediante trasplante a un órgano fallido de la persona enferma.

Por otro lado debe considerar varios factores como tipos de sangre o si el trasplante avanza favorablemente para recuperación del enfermo y reitero, el altísimo costo de un pulmón, el precio de un pulmón se estima en 150 mil dólares.

Así que nuevamente me di a la tarea de indagar ya que, a fechas actuales y con la situación en boga sobre el COVID-19 en todo el mundo, es imperativo saber cuales son todas las opciones que tenemos para solucionar problemas respiratorios que devengan de la enfermedad.

IDA AL PASADO.

Remontémonos al año 2010 de manera fugaz, y veloz, como hiciera Marty Mcfly y el doctor Emett Brown en BACK TO THE FUTURE.  

En ese año el primer trabajo, publicado hoy en Science, ha logrado reconstruir un pulmón de rata que había sido previamente vaciado.

La técnica, que ya se ha usado para reconstruir corazones, hígados y otros órganos, consiste en tomar un pulmón de rata adulta y usar detergentes especiales hasta retirar de él todas las células que lo componen.

El resultado es un andamio de tejido conectivo blanquecino que tiene forma de pulmón, pero que ya no lo es, pues está vacío de venas, alveolos, ADN y cualquier otro rastro de la rata que donó el órgano. 

Otro equipo crea un pulmón artificial del tamaño de una goma de borrar

Después se introduce ese esqueleto en un tanque que imita un útero y se le baña con células de ratas recién nacidas.

También se le inyecta aire para que vaya recobrando la elasticidad característica que hace posible la respiración. En ocho días se retira el órgano del tanque y se trasplanta. 

“Los pulmones todavía no son perfectos, pero hemos demostrado que funcionan”, explica a Público Thomas Petersen, investigador de la Universidad de Yale (EEUU) y coautor del estudio.

Tras el tratamiento, los pulmones recuperan los componentes que permiten la respiración.

Una vez inyectadas, las células epiteliales reconstruyen los alveolos, sacos microscópicos en los que el oxígeno atraviesa el tejido y entra en el flujo sanguíneo.

Otro tipo de células, las endoteliales, reconstruyen los vasos sanguíneos que envían el oxígeno al resto del cuerpo.

Trasplantados en ratas receptoras, los órganos funcionaron correctamente durante dos horas. “En esta ocasión solo queríamos probar que es posible usar esta técnica para reproducir el intercambio de gases que hace posible la respiración”, explica Petersen, cuyo equipo ya prepara otros experimentos de mayor duración.

“Como solo usamos la estructura y no el órgano en sí, creemos que también podrían usarse pulmones de cerdo o de chimpancé para futuros trasplantes en humanos”, aventura Petersen. “Llegar a aplicar esto en una clínica podría llevar 20 años

Podría reemplazar a los animales de laboratorio en toxicología.

“Esta técnica puede convertirse en una solución definitiva, porque permite hacer órganos a la carta para cada receptor” explica Rafael Matesanz, coordinador de la Organización Nacional de Trasplantes (ONT).

Usar los andamiajes de órganos donados permite rellenarlos con células del propio paciente, evitando, en teoría, el rechazo.

En España, además, permitiría aprovechar el 80% de los pulmones que se donan y que no pueden trasplantarse, pues su estado no es óptimo.

La ONT ya colabora en un proyecto similar que usa corazones donados para fabricar otros nuevos a partir de sus andamiajes.

INNOVACIÓN A TRAVES DEL TIEMPO.

Ha pasado una década de ese acontecimiento y hoy en pleno 2020, ya es una realidad el imaginar el ingreso de las máquinas a la vida cotidiana, y no para dominar el mundo de una manera errónea, sino para lograr el sostenimiento de la vida del ser humano como apoyo, si es conveniente, prolongarla y dar una calidad de vida que prometa a futuro el desarrollo de técnicas de investigación científica. 

La Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que casi 210 millones de personas en el mundo sufren de enfermedad pulmonar, causada principalmente por el tabaquismo.

En México, 4.5 millones de sujetos mayores de 50 años tienen este problema. La única forma de remplazar el tejido pulmonar dañado, hasta ahora, es el trasplante de pulmón, el cual ofrece una supervivencia de 20% después de diez años de realizado.

Y lo pongo en contexto por que al final del día, las complicaciones cardiacas, fallas respiratorias, renales o hepáticas te obligan a estar conectado a una máquina.

Los pulmones artificiales son dispositivos que reemplazan la función de los pulmones.

Estos dispositivos, llamados también membranas oxigenadoras, realizan el intercambio de oxígeno y dióxido de carbono de la sangre, y reemplazan total o parcialmente el trabajo de los pulmones gravemente enfermos.

La falla respiratoria grave que se manifiesta como la sensación de falta de aire puede presentarse en forma aguda o crónica.

El objetivo de utilizar estos dispositivos es estabilizar al paciente mediante la oxigenación de la sangre hasta la recuperación del pulmón dañado o hasta su reemplazo mediante un trasplante pulmonar, sin embargo, este sigue siendo al final del día, una máquina, operada por tubos y de manera exterior.

Pero, ¿y si se logra crear un pulmón en laboratorio que pueda ser trasplantado a seres humanos?

Para el año 2016, Un equipo de expertos de la Universidad de Texas llevo a cabo con éxito un trasplante de pulmones desarrollados en el laboratorio.

Lo novedoso de la prueba es que los receptores de dichos órganos eran cerdos adultos.

Así lo han comunicado los investigadores en un artículo publicado en la revista Science Translational Medicine. 

Este equipo, dirigido por Joan Nichols y Joaquín Cortiella, ya despuntó en el año 2014.

En aquella fecha el grupo se convirtió en el primer equipo de expertos en crear pulmones humanos en un laboratorio a través de la bioingeniería. Desde entonces y hasta ahora han perfeccionado mucho su técnica.

Ellos indican que “el número de personas que ha desarrollado lesiones pulmonares graves ha aumentado en todo el mundo, mientras que la cantidad de órganos trasplantables disponibles va en descenso”.

En este sentido, el objetivo del grupo pasa por “proporcionar nuevas opciones para las personas que necesitan un trasplante”, explican.

En cuanto a la producción artificial de los órganos implantados en los cerdos, los expertos han creado un soporte de pulmón artificial que cubre las necesidades estructurales de respiración.

Para ello han utilizado un pulmón de un animal no relacionado con el cerdo y lo han tratado con una mezcla especial de azúcar y detergente para eliminar cualquier resto de células y sangre y dejar únicamente las proteínas y esqueleto del pulmón.

La vascularización permitió que los cerdos trasplantados vivieran sin problemas —ni de rechazo, ni respiratorios— hasta que se les aplicaba la eutanasia para evaluar la evolución de los órganos luego de la cirugía, ver cómo se había desarrollado dentro de cada animal.

Así un cerdo murió 10 horas después de haber sido trasplantado, otras dos semanas después, otro un mes después y otros dos meses después.

Como los resultados fueron excelentes, el equipo prepara próximos experimentos que incluyan cerdos trasplantados a los cuales se dejará vivir un año o más.

Y luego se probará un trasplante total, para ver hasta qué punto el órgano creado lleva el oxígeno del mismo modo que el natural.

Hasta ahora, dado que siempre se dejó a los cerdos un pulmón original, es difícil establecer en qué medida cada uno de los órganos ejecutó las funciones de respiración.

Conclusiones de los Pulmones artificiales ¿El inicio de los super humanos?

Así que básicamente imagínate, que la opción de respirar ya no sea de manera completa entubado a un respirador, o depender de la larga lista de espera que hay detrás de un trasplante que si bien es cierto puede incluir beneficios.

También existen algunos riesgos que incluyen rechazo del pulmón del donante, Infección o disfunción primaria del injerto (cuando los pulmones no funcionan de inmediato); y tener la opción de respirar a través de un aparato respiratorio que fue prácticamente creado en laboratorio y que proporcione un rango de vida eficaz.

Y de acuerdo al estudio realizado se prevé que en el plazo de una década se puedan iniciar los trasplantes hechos in vitro para humanos ¿Será el inicio ?