El cerdo como donante de órganos

Nuevos hallazgos sobre la prevención de las infecciones por retrovirus

22.03.2023 - Alemania

Se están llevando a cabo intensas investigaciones para permitir el trasplante de órganos de cerdos especialmente criados a humanos. Sin embargo, el genoma porcino contiene los genomas de varios retrovirus endógenos (PERV-A, B y C) que podrían causar enfermedades infecciosas. Un equipo de investigadores del Paul-Ehrlich-Institut ha demostrado en la raza porcina miniatura yucateca (haplotipo SLA D/D) que el retrovirus PERV-C podría ser reproductivo y, por tanto, infeccioso. La identificación del genoma del PERV-C permite ahora eliminar el genoma del retrovirus PERV-C del genoma de los cerdos mediante edición génica.

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Actualmente, más de 8.500 pacientes están en lista de espera para la donación de órganos en Alemania. Los órganos para trasplantes son tan escasos que a menudo los pacientes tienen que esperar mucho tiempo para conseguir un órgano adecuado. Para remediar esta situación, se han llevado a cabo muchos años de investigación para explorar la posibilidad de utilizar cerdos especialmente criados como donantes de órganos. En 2022 se realizó en Estados Unidos el primer trasplante de corazón de cerdo modificado genéticamente a un paciente para el que no había otras terapias disponibles y que no reunía los requisitos para un trasplante de órgano normal. El paciente sufrió complicaciones 49 días después y falleció 60 días después del trasplante. Aún se están investigando las causas del fallo del órgano.

Trasplante de órganos de animales: ¿riesgo de retrovirus?

Cuando se trasplanta un órgano de un cerdo a un ser humano (xenotrasplante) existe el riesgo de que los retrovirus endógenos del cerdo -virus cuyo genoma está anclado en el genoma del animal donante, concretamente en el genoma de cada célula de la raza porcina- se transmitan al receptor en forma de partículas víricas reproductoras y puedan causar enfermedades. El riesgo es especialmente válido si se tiene en cuenta que los pacientes trasplantados reciben fármacos que inhiben el sistema inmunitario (inmunosupresión) para evitar el rechazo del órgano. Debido al anclaje de los genomas de los retrovirus en el genoma de cada una de las células del cerdo, no ha sido posible eliminar los retrovirus ni criar cerdos donantes sin genomas de retrovirus.

Los retrovirus endógenos del cerdo se denominan PERV (retrovirus endógenos porcinos). Están estrechamente relacionados con los retrovirus que pueden causar leucemia y enfermedades de inmunodeficiencia en ratones, gatos o gibones. Por lo tanto, se sospecha que, tras su transmisión al ser humano, el PERV también podría desencadenar estas enfermedades en estas personas.

Los retrovirus endógenos del cerdo (PERV) y su riesgo de transmisión

Se ha demostrado que dos clases de PERV, el PERV-A y el PERV-B, no sólo pueden infectar líneas celulares porcinas in vitro (en experimentos de cultivo celular en laboratorio), sino que también son capaces de infectar y seguir multiplicándose en líneas celulares de diferentes especies, incluida la humana. Los retrovirus son politrópicos, lo que significa que el PERV-A y el PERV-B pueden superar las barreras entre especies e infectar potencialmente a los humanos tras su transmisión. En cambio, los retrovirus PERV-C infectan principalmente células porcinas, pero no células humanas. Sin embargo, se ha observado en experimentos de laboratorio que el PERV-C puede recombinarse con el PERV-A, dando lugar al PERV-A/C, que puede infectar células humanas. En comparación con el PERV-A y el PERV-B, el PERV-A/C se multiplica mejor en cultivos celulares de laboratorio.

Una raza porcina que parece especialmente adecuada para la donación de órganos es el cerdo miniatura yucateco. Los tipos salvajes (antepasados) de este cerdo se llevaron a Boston (EE.UU.) desde Yucatán (México) para su cría hace 60 años. La raza "haplotipo SLA D/D" se generó en Boston a lo largo de varios años con vistas a utilizar los animales como donantes de órganos para xenotrasplantes. Esta raza no tiene ni un genoma PERV-A completamente funcional ni un genoma PERV-B completamente funcional, por lo que no se forman partículas de retrovirus infecciosas o reproducibles. En efecto, los cerdos de haplotipo SLA D/D pueden ser portadores del genoma PERV-C, pero hasta ahora se había supuesto que las partículas de retrovirus PERV-C resultantes no son competentes para la replicación (reproductivas) y no son infecciosas, siempre que los cerdos no estén infectados con PERV-A.

Un equipo de investigación del Paul-Ehrlich-Institut dirigido por el Dr. Ralf Tönjes, jefe del equipo de investigación de la Sección de Medicina Transfusional, Terapia Celular y Preparados Tisulares, investigó la cuestión de si el propio PERV-C podría ser también competente en replicación. En la caracterización del PERV-C a partir de células del haplotipo SLA D/D de la raza porcina, descubrieron que in vitro el PERV-C es bastante capaz de replicarse y es infeccioso, es decir, puede reproducirse en cultivo celular. Esto supondría un riesgo para los trasplantes. La buena noticia es que, dado que estos genomas PERV-C sólo aparecen una vez en el genoma porcino, sería posible eliminarlos (desactivar estos loci PERV-C) mediante la edición del genoma, es decir, la modificación selectiva del ADN del cerdo. Así, no habría riesgo de transmisión del PERV durante el xenotrasplante de órganos procedentes de cerdos knockout PERV-C del haplotipo SLA D/D.

Los hallazgos actuales proporcionan información valiosa que sirve como otro paso más hacia animales donantes adecuados para xenotrasplantes. El Paul-Ehrlich-Institut es responsable del asesoramiento científico y la aprobación de ensayos clínicos de fármacos xenogénicos en Alemania.

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