En un laboratorio con un techo alto, hay una oreja en un plato dentro de una caja de metal. En realidad es un trozo de manzana, tallado en forma de oreja, pero tampoco una manzana; la celulosa se lavó de las células de la manzana y en su lugar se poblaron las células humanas. Estas son células HeLa, conocidas por cultivar descendencia en forma de cáncer de cuello uterino hace mucho tiempo. Sí, esta es la oreja del útero, sostenida por la manzana.
“Biohacking es la nueva horticultura”, dice Andrew Pelling, director del Laboratorio de Manipulación Biofísica Pelling de la Universidad de Ottawa. Pelling evita la moda actual de manipulación genética y bioquímica, examinando el comportamiento de las células cuando cambia su entorno físico.
La oreja de manzana se creó como una obra de ficción, en referencia al famoso caso en el que se cultivó la oreja humana en el lomo de un ratón y la elección de las células HeLa fue deliberadamente provocativa. Pero la fusión de plantas y animales que representa esta pieza promete mucho para la medicina regenerativa, donde las partes del cuerpo defectuosas pueden reemplazarse con alternativas de ingeniería.
Los ingenieros de biomateriales que crean una alternativa a los tejidos de nuestro propio cuerpo casi siempre han trabajado con animales, cerdos, por ejemplo, cuyos órganos son similares a los nuestros. El reino vegetal fue descuidado en gran medida. Sin embargo, ofrece una gran variedad de arquitecturas, muchas de las cuales pueden satisfacer las necesidades de la fisiología humana. También ofrece una forma de alejarse de los costosos biomateriales patentados: código abierto para todos.
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El principal problema en la creación de un órgano es desarrollar materiales que puedan preservar nuevas células en el cuerpo, mantener la forma y organización del órgano. En un enfoque sintético, un andamio de polímero moldeado puede tener la forma de un órgano y luego biodegradarse a medida que nuevas células lo reemplazan gradualmente. O las células del órgano donante pueden lavarse hasta que no haya un "órgano fantasma", es decir, estructuras de colágeno, que luego serán pobladas por las propias células del paciente. En cualquier caso, los biomateriales artificiales y orgánicos se producen comercialmente y son muy caros.
En el campo de los biomateriales, miles de millones de dólares cambian de una mano a otra cada año: los huesos, cartílagos, piel y órganos enteros cambian. Esta industria atrae a investigadores talentosos que están dispuestos a beneficiarse de su propiedad intelectual, pero la mayoría del mundo no puede permitírselo. Por ejemplo, pocas personas pueden gastar $ 800 en un centímetro cúbico de aloinjerto de piel descelularizado para reparar un manguito rotador muy desgarrado, pero las manzanas pueden hacer lo mismo por un centavo por el mismo volumen.
Compre una manzana roja en la tienda (o cójala del jardín), córtela y lávela con agua y jabón, luego esterilice en agua hirviendo para obtener una malla de fibra lista para trabajar con células humanas. Implantados debajo de la piel, estos andamios se llenan rápidamente de células del tejido circundante, seguidas de vasos sanguíneos. Después de ocho semanas, son totalmente compatibles con el cuerpo; el sistema inmunológico ni siquiera intenta rechazarlos. Parte de la planta comienza a vivir como un ser vivo.
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Si bien parte del trabajo de Pelling requiere manipulación genética, su entusiasmo está más en la manipulación física de las células, empujándolas con pequeñas agujas, estirándolas con un láser o encerrándolas en contenedores de diferentes formas para ver cómo se organizan. Este último enfoque tiene aplicaciones valiosas para problemas médicos complejos como la paraplejía.
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Los diminutos capilares de los tallos de los espárragos tienen el tamaño y la forma adecuados para la reparación de la médula espinal. Pelling y sus neurocientíficos han demostrado que las células nerviosas de los ratones crecen bien en estos canales y, mientras que los implantes de médula espinal tienden a descomponerse en el cuerpo, la fibra vegetal no. “Es completamente inerte, como el titanio”, dice Pelling. Asimismo, los pétalos de rosa forman un andamio perfecto para los injertos de piel.
“Este tipo de investigación es importante ya que amplía la caja de herramientas”, dice Jeffrey Karp, experto en biomateriales de la Escuela de Medicina de Harvard. "Descubrimientos como estos abren nuevas oportunidades para quienes trabajan en la medicina traslacional".
Pelling's Lab está ubicado en Canadá, donde se beneficia de un entorno regulatorio leal. A diferencia de Europa, que tiene una fuerte oposición a los organismos genéticamente modificados (OGM), o los Estados Unidos, con su historial de controversias, Canadá fomenta el biohacking y la investigación en salud en general. En 2011, el Departamento Nacional de Salud de Canadá incluso patrocinó un simposio llamado Nuestro futuro poshumano, donde se puede adivinar lo que se estaba discutiendo (nuestro futuro poshumano, obviamente).
Para encontrar un uso médico, los biomateriales de código abierto, como la receta de manzana descelularizada anterior, deben pasar por varias etapas de prueba para su aprobación regulatoria. Si no se observan ganancias al final de este proceso, el ensayo clínico necesitará financiación privada. Los biomateriales asequibles, de producción local y de bajo costo a nivel mundial bien pueden ser un objetivo para los filántropos.
Si bien algunas investigaciones biológicas requieren laboratorios certificados y múltiples niveles de seguridad, muchos están abandonando esto. El laboratorio de Pelling está desarrollando métodos que permiten al público en general tuitear posibles experimentos para el laboratorio, operar directamente el microscopio o intentar replicar el experimento en casa usando equipos de biohacking domésticos y materiales ampliamente disponibles.
“Imagínese que los humanos crearían estructuras celulares de la misma manera que donan poder de computación a SETI: la búsqueda de inteligencia extraterrestre”, dice Pelling. "Todo el mundo estará desconcertado con este rompecabezas y podríamos probar cientos de condiciones".
Lugares como el laboratorio de Pelling prometen llevar la manipulación celular a las calles, nos guste o no. Quizás este es el futuro que más merecemos: órganos cultivados en plantas.
Yo soy Groot.
ILYA KHEL
