Cuando se sufre un infarto cardiaco, millones de células del corazón mueren, y esa parte de tejido, de músculo cardiaco, queda inutilizable. De hecho, si queda inerte mucho tejido y el corazón no puede contraerse lo suficiente, se produce la muerte. En España, se cuentan más de 115.000 infartos al año (en datos del 2013). En la gran mayoría de los casos, hoy el paciente no muere en el infarto porque ha mejorado mucho la atención médica dirigida a tratarlo lo más rápido posible, para reducir el daño en un órgano vital; aun así, se registran una media de 92 muertes al día sólo por infarto y angina de pecho (sin contar por insuficiencia cardiaca y otras dolencias cardiovasculares).
Desde hace casi 20 años se investiga cómo recuperar ese tejido cardiaco que muere en el infarto, lo que supondría un paso muy relevante en la medicina cardiovascular. Se depositaron grandes expectativas en la entonces incipiente medicina regenerativa, en la capacidad de las llamadas células madre, las que generan nuevo tejido. Ahora, un tratamiento va un paso más allá y mezcla células madre e ingeniería de tejidos. Ya ha dado buen resultado en ensayos con animales y abre otra prometedora vía para contrarrestar las enfermedades del corazón, la primera causa de muerte en el mundo.
Ante el infarto, se intenta prevenirlo y tratarlo lo más rápido posible para reducir su daño; la regeneración del tejido muerto supondría un gran salto en el tratamiento y evitaría mucha patología derivada
Un equipo médico-científico catalán, dirigido por Antoni Bayés-Genís, responsable del Institut del Cor del hospital público Germans Trias i Pujol de Badalona, ha creado una especie de parche celular que se coloca en el área dañada del corazón infartado y ha constatado que logra reducir esa zona infartada en torno a un 35%.
Hasta hace unos pocos años se creía lo contrario, pero el corazón se regenera de manera natural, cambia casi la mitad de sus células durante toda la vida. Lo que ocurre es que, cuando se produce el infarto –en que una arteria queda obstruida y deja de irrigar tejido cardiaco–, mueren tantas células en un instante que el corazón no puede regenerarse solo.
Tras el infarto, cuanto mayor es la zona dañada (en la que el músculo cardiaco no se contrae), más capacidad cardiaca se pierde, lo que lleva a la insuficiencia cardiaca crónica y aumenta el riesgo vital. Igualmente, el tejido muerto forma una cicatriz de colágeno, que se puede dilatar y favorecer la aparición de arritmias. Tales riesgos se podrían reducir si se regenerara el tejido muerto.
“Nos planteamos: ¿cómo puede ser que no haya alternativa a que una vez que una parte de tejido deja de latir no se recupere?”, señala Bayés-Genís. “Hasta ahora, lo que se ha hecho ante el infarto es reducir el riesgo, prevenirlo actuando para reducir los factores de riesgo, como el tabaquismo o la hipertensión; mejorar la detección de los síntomas y acelerar la atención médica para que la fase aguda sea lo más corta posible, y su efecto, menor. Lo que no es poco. Pero nosotros queremos ser más proactivos todavía, recuperar tejido cicatrizado, lo que sería un cambio de paradigma en el tratamiento del infarto”, añade el cardiólogo.
Para lograrlo, el equipo médico-científico utiliza un fragmento de tejido cardiaco (de pericardio humano de donante), lo descelulariza (se eliminan las células del donante) y lo emplea a modo de matriz para recubrirlo de células madre (de las llamadas mesenquimales de cordón umbilical).
Este parche se coloca, mediante una operación quirúrgica, encima de la parte de corazón dañada, y se ha observado que en unas semanas se integra en ese tejido cardiaco dañado y parte de este se reaviva: vuelve a haber angiogénesis (se crean vasos sanguíneos que irrigan el tejido). En un par de meses, las células madre del parche ya consiguen integrarse en el corazón dañado y mejorar su contractilidad.
Antoni Bayés-Genís (a la derecha de la imagen), con miembros de su equipo en el hospital Germans Trias i Pujol de Badalona
Para realizar el parche, Bayés-Genís ha sumado conocimiento multidisciplinar, con especialistas del Centre de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRB), el Banc de Sang i Teixits (expertos en la metodología para usar células y tejidos en condiciones aptas para humanos) y del Institut de Biotecnologia de Catalunya (IBEC) para preparar la matriz. Hace poco que el CMRB se ha reconvertido en un programa transversal –dirigido por Ángel Raya y en el que participa el equipo de Bayés-Genís– con la finalidad de aprovechar la investigación con células madre para avanzar en el desarrollo clínico (dirigido a pacientes) de terapias contra las enfermedades de más impacto, entre ellas, el infarto de miocardio y la insuficiencia cardiaca.
“Creo que estamos preparados para aplicar el tratamiento a personas, después de unos 15 años de trabajo y muchos ensayos con animales”, avanza Bayés-Genís. El cardiólogo representa la quinta generación de una familia de médicos. Es hijo de Antoni Bayés de Luna, eminente cardiólogo, jubilado de la sanidad pública, aunque aún en activo. El hijo se formó en el hospital de Sant Pau barcelonés y en la clínica Mayo de Rochester (Minnesota, EE.UU.) y desde hace siete años dirige el Institut del Cor (iCor.cat) del hospital Germans Trias i Pujol.
La terapia que propone se aplicaría por primera vez en personas. Hay distintos equipos que trabajan en investigaciones similares en Alemania, EE.UU., Israel o Japón, aunque cada uno con distintos tipos de matrices o de células madre. Christof Stamm del Brandenburg Center of Regenerative Therapies de Berlín, por ejemplo, ha ensayado la regeneración cardiaca postinfarto en ratones y a finales de año empezará a probarla en cerdos. Con ratones han observado cierto grado de regeneración del miocardio, incluso cuando colocan sólo la matriz, sin células madre, explica este cardiólogo por correo electrónico. En su investigación usan una matriz de tejido cardiaco humano y tras probar varios tipos de células madre utilizan unas inducidas por ellos mismos como cardiomiocitos precursores (células cardiacas que crean reprogramando genéticamente otras células del mismo paciente).
Otra investigadora es Doris Taylor, del Texas Hearth Institute, que estudia tanto regenerar el tejido infartado con un parche celular como combinar terapia génica y bioingeniería para crear un corazón para trasplantar. También en EE.UU., en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), Rob Langer trabaja en un parche de nanotecnología, con base de oro y recubierto con células cardiacas. En EE.UU. también hay algún equipo que investiga parches similares para el postictus o infarto cerebral.
El equipo de Bayés-Genís lleva años ensayando la sofisticada terapia cardiaca. Primero lo hizo con roedores y luego con cerdos (el modelo animal con un sistema cardiovascular más parecido al humano) y ha probado distintas estructuras de soporte de las células (artificiales, como unas de ácido poliláctico o poliglicólico, o naturales, de fibrina, alginato, colágeno, músculo cardiaco…). Igualmente, ha probado diferentes formas de descelularización o mezclar las células madre con proteínas, enzimas, así como distintas clases de células madre.
De hecho, en cardiología ya hace años que se usan válvulas cardiacas descelularizadas de origen porcino o bovino o de donante humano. La idea de Bayés-Genís es crear miocardio (músculo cardiaco) en el laboratorio para usar según las necesidades de los pacientes, como si se realizara un trasplante parcial de corazón, aplicando el tratamiento en la zona enferma y preservando el resto sano.
Los ensayos se hicieron primero con ratones y ratas, pero su corazón pesa como máximo 20 gramos, así que había que probar con órganos más parecidos a los humanos, como los corazones de cerdo, que pesan unos 400 gramos (el corazón humano pesa unos 450). En los experimentos, no se ha visto rechazo inmunológico ni otros problemas.
En los últimos años, el equipo ha recibido financiación de diversos programas y organismos (La Marató de TV3, la fundación bancaria La Caixa, la Generalitat, el Gobierno español y la UE), pero requeriría más en la nueva etapa.
Durante años, la terapia celular ha generado mucha esperanza. Los principales ensayos –capitaneados en España por el médico Francisco Fernández Avilés en Madrid– inyectan células madre en el tejido dañado del corazón. Se han probado diferentes tipos de células (del paciente, de donante, extraídas de médula ósea, de la grasa...) e inyectarlas justo después del infarto, pasadas semanas... y, aunque se ha demostrado que es una terapia segura, los resultados de eficacia han sido hasta ahora menores de lo esperado y no han permitido hacer un uso generalizado en los pacientes con infarto.
El uso de una matriz busca fijar las células madre al lugar que se quiere que ayuden a regenerar. Combina la terapia celular con bioingeniería en busca de esa mayor eficacia regeneradora. Si el tratamiento lograra evitar repeticiones de infarto o la insuficiencia cardiaca, el desafío sería ir ampliando la porción de corazón que regenerar.
Bayés-Genís y su equipo (en particular, Josep Lupón) ya aplican a sus pacientes una herramienta con finalidad pronóstica que idearon a partir de las señales moleculares que el corazón que sufre envía al torrente sanguíneo (los llamados biomarcadores, como los niveles de hemoglobina, sodio, ST2, troponinas, péptidos natriuréticos…), las propiedades de los fármacos y otros parámetros. Le pusieron el nombre de calculadora de riesgo de Barcelona (Barcelona BioHF Calculator). Es un programa informático que estima el riesgo de un paciente de enfermar, de morir… Ayuda a definir mejor el tratamiento de cada paciente en cada situación. “Es una herramienta para hacer una medicina más personalizada y de precisión”, apunta Antoni Bayés-Genís.
Cómo se ayuda al corazón
En los últimos 10 o 15 años, la atención médica cardiaca ha mejorado mucho en España, señala José Luis Palma, vicepresidente de la Fundación Española del Corazón y jefe clínico de cardiología en el hospital Ramón y Cajal de Madrid. Se vigilan y tratan los factores de riesgo (hipertensión, obesidad, colesterol elevado…). Y, si se da un infarto, se procura actuar en un máximo de dos horas.
►CATETERISMO Y ANGIOPLASTIA
Esa atención urgente en caso de infarto o angina de pecho pasa, muchas veces, por un cateterismo y una angioplastia: mediante catéteres (no a corazón abierto) se llega al lugar donde la arteria está obstruida, se destruye el coágulo (mediante fármacos) y se dilata la arteria para restaurar la circulación sanguínea. Para ello, se suele colocar un stent, una especie de muelle que impide que la arteria se estreche.
►PRÓTESIS AÓRTICAS Y BYPASS
Tras un infarto o ante otros síntomas, si las pruebas diagnósticas –hoy en día, tecnología de la imagen que puede ser muy sofisticada– muestran riesgo de que se estrechen las arterias, se colocan stents. O, según las lesiones, se puede colocar prótesis aórticas o hacer un bypass de arterias, operación que cada vez se requiere menos gracias a las angioplastias.
►MARCAPASOS Y DESFIBRILADORES
Ante un riesgo de arritmias y paro (por mal funcionamiento del sistema eléctrico del corazón) se implantan desfibriladores o marcapasos, cada día más pequeños y algunos ya sin hilos (y que duran años).
►TRASPLANTE
Cuando la insuficiencia cardiaca u otras lesiones impiden al corazón funcionar de manera suficiente, se debe recurrir al trasplante de corazón, que hoy en día ofrece muy buenos resultados (no se hace trasplante de tejido de miocardio, por ejemplo, sino de todo el órgano). En este campo, se investiga con cerdos para crear órganos para trasplante que pudieran ser compatibles con humanos.
►CORAZÓN ARTIFICIAL
Se usa a la espera del trasplante o si este no es posible. Se investiga hace años, pero estos aparatos aún limitan mucho la capacidad del paciente de llevar una vida normal (se requiere una potente fuente de energía, lo que impide reducir el tamaño; hay problemas de trombosis, infecciones…). José Luis Palma cree que en los próximos años se avanzará mucho en este campo. Hay investigaciones (como las de Karen Christman o el laboratorio Ott, en EE.UU.) para crear un corazón artificial por bioingeniería, usando uno real como matriz y recubriéndolo de células cardiacas que se hacen crecer.
►GENÉTICA
En cardiología no se han desarrollado mucho las terapias génicas; se está en la fase de relacionar genes con cada enfermedad, aunque sí se ha avanzado en formas de muerte súbita, el síndrome de Brugada...
►TERAPIA CELULAR
La inyección de células madre se ha demostrado segura, pero los estudios prosiguen en muchos países pues, según los casos, las células desaparecen enseguida, tienen una actividad regeneradora escasa... En algunos pacientes sí han sido efectivas. Y científicos de los Gladstone Institutes (EE.UU.) han logrado que células progenitoras de piel se conviertan en tres tipos distintos de células cardiacas y mejorar la función cardiaca. Hay además ensayos con proteínas para estimular la regeneración natural de las células cardiacas.