- Científicos crearon un pez falso a partir de células cardiacas humanas que puede nadar por sí solo.
- El experimento es un primer paso para hacer que los músculos cardiacos artificiales trabajen juntos en un laboratorio.
- Si bien el pez es una hazaña de bioingeniería, estamos muy lejos de construir un corazón humano artificial.
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Un grupo de científicos creó un pez falso hecho de células musculares del corazón humano que puede impulsarse por sí mismo. Podría ser el primer paso para construir un corazón a partir de células madre en un laboratorio, según un estudio publicado en Science el jueves.
Pero los expertos externos dicen que todavía hay inmensos desafíos que superar antes de que la tecnología sea factible en la clínica.
Este grupo de científicos se ha aventurado antes a hacer animales extraños a partir de células. Su trabajo anterior incluye una raya robot hecha de células de corazón de rata.
Si bien estos proyectos pueden parecer simplemente «divertidos y geniales», estas estructuras brindan una visión única de las propiedades físicas y mecánicas de los músculos del corazón, Sung-Jin Park, profesor asistente de ingeniería biomédica en la Universidad de Emory y Georgia Tech y autor del estudio, dijo a Insider.
Los bioingenieros como Park quieren diseñar tejido humano artificial que funcione tan bien, o incluso mejor, que el tejido cardiaco natural, dijo, lo que significa que podrían arreglar los corazones de los pacientes con sus propias células.
«Nuestro objetivo final es construir un corazón artificial para reemplazar un corazón malformado en un niño», dijo en un comunicado de prensa Kit Parker, bioingeniero de Harvard en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson y coautor del artículo.
Científicos construyen un pez para estudiar el corazón humano
El corazón y el cerebro funcionan casi independientemente el uno del otro. Una secuencia de señales eléctricas hace que los músculos del corazón se contraigan de manera escalonada para bombear la sangre a través del corazón, como en el video a continuación.
Pero este equipo de científicos está menos interesado en tratar de replicar la estructura de un corazón natural en un frasco y más interesado en diseñar una mejor versión del corazón humano, dijo Park.
En el estudio, investigaron si podían usar proteínas de células musculares para desencadenar una contracción. A medida que un músculo se estira, los poros en la superficie de las células musculares se abren, permitiendo la entrada de nutrientes específicos. Esa señal a veces es suficiente para que las células musculares se contraigan por sí solas.
Si dos músculos se apilan uno encima del otro, cuando uno se acorta, el otro se alarga, lo que a su vez puede retroceder, alargando el primer músculo.
Los investigadores se propusieron ver si podían crear ese efecto utilizando células del músculo cardiaco. El pez falso se hizo alineando células madre de corazón humano en dos capas de músculos en lados opuestos de la cola. Luego, esos músculos se montaron en una estructura de plástico con protuberancias en forma de aletas, lo que permitió que el pez se suspendiera en el agua.
Al juntar los músculos de esa manera, la cola del pez pudo moverse hacia adelante y hacia atrás continuamente durante días, sin estímulos externos.
A medida que el movimiento de la cola se debilitó con el tiempo, los investigadores agregaron un nodo de estimulación autónomo al pez, o una pequeña estructura que actúa como un marcapasos, liberando pulsos eléctricos regulares en el sistema.
Con esta configuración, los peces podrían seguir moviéndose durante más de 100 días sin ayuda externa.
La creación de tejido que pueda latir por sí solo es un primer paso hacia uno de los objetivos finales del equipo: crear un músculo artificial que lata por sí mismo y que pueda reemplazar partes del corazón humano que ya no pueden contraerse después de un ataque al corazón.
Un corazón artificial que late por sí mismo aún está lejos de ser una realidad
Michael Schneider, profesor de cardiología regenerativa en el Imperial College London, que no participó en el estudio, le dijo a Insider que la investigación es una proeza técnica.
Pero advirtió que la tecnología aún está muy lejos de ser utilizada clínicamente.
En la carrera por crear el primer tratamiento definitivo para la etapa final de insuficiencia cardiaca, Schneider piensa que trasplantar corazones de cerdo alterados genéticamente —un enfoque que se realizó con éxito en un ser humano por primera vez este año— es más prometedor.
Park está de acuerdo en que esta investigación experimental aún está en pañales. Podría pasar otra década, al menos, antes de que los científicos puedan construir un músculo artificial que pueda reemplazar un corazón humano, agregó.
Pero eso no significa que la investigación de su equipo deba descartarse.
«Creo que otros métodos serán más rápidos que nosotros», dijo Park. Pero a la larga, la creación de tejido que dependa de las propias células del paciente podría ofrecer beneficios inesperados sobre los órganos de cerdo o las alternativas sintéticas, añadió.
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