Una niña de 7 años mete el dedo en los radios giratorios de la bicicleta de su hermano. La punta es arrancada.
Pronto llega a la sala de emergencias, donde el Dr. Christopher Allan y sus compañeros cirujanos de UW Medicine enfrentan una decisión. ¿Deberían intentar la reincorporación microquirúrgica? ¿Suturar la herida para minimizar el daño tisular? ¿O deben volver a colocar la punta como un «apósito biológico» para proteger la herida y esperar que se injerte de nuevo en el dedo?
Después de una hora bajo el microscopio, donde estaban tratando de encontrar una arteria lo suficientemente grande como para repararla, pegaron la yema del dedo y les dijeron a los padres que probablemente moriría. Lo hizo. Ocho semanas después, la niña llevó a Allan la punta del dedo faltante en una bolsa de plástico.
En su mano era una nueva y perfectamente funcional.
Allan, entonces y ahora cirujano del Centro de Manos, Hombros y Codos del Centro Médico Harborview en Seattle, sabía por estudios de casos que los niños podían volver a crecer amputados en las puntas de los dedos. Pero nunca había presenciado ese recrecimiento de primera mano.
Verlo le llevó a pasar los siguientes 15 años y más explorando si los adultos podrían hacer lo mismo.
guante de rehecho
Proceso de modelado rotacional utilizado en la investigación para desarrollar un guante de recocido.
Investigación de guantes REHEAL
Con colaboradores de todo el país, ha encontrado células capaces de regenerarse en la punta de los dedos de los adultos, ha estudiado la maravilla regeneradora que es el pez cebra y ha ayudado a construir un guante futurista que puede proteger las manos curativas.
Cada área de investigación es una pieza de un rompecabezas que, si se resuelve, ayudaría a los médicos a regenerar las puntas de los dedos, los dedos o incluso las extremidades enteras perdidas.
Como cirujano en un centro de trauma de Nivel Uno, Allan sabe que la necesidad es grande. Las lesiones en las manos representan el 30 por ciento de todas las amputaciones y el diez por ciento de las visitas al departamento de emergencias. Esto suma más de cuatro millones de casos al año, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades.
«Vemos tantas lesiones traumáticas aquí, pero solo podemos hacer tanto», dijo Allan, quien también es investigador en el Instituto de Medicina Regenerativa y de Células Madre de UW Medicine. «La idea de un enfoque diferente que simplemente coser algo tiene un gran atractivo.»
Las prótesis y la robótica pueden ofrecer cierto alivio a los pacientes que han perdido dedos o extremidades, dijo Allan. Los trasplantes de mano, aunque todavía son raros, se han realizado docenas de veces en todo el mundo. Allan piensa que la solución ideal sería volver a crecer un nuevo dígito o miembro funcional.
Este es su sueño para tratar a un futuro paciente que perdió los dedos en un accidente: Tomaría células madre del paciente y las cultivaría rápidamente en cultivo; construiría un andamiaje con biomaterial que soportaría esas células, un hueso; y luego enviar señales químicas o mecánicas para persuadirlos a regenerar tejido. Todo eso sucedería en un ambiente seguro donde el tejido podría curarse, como dentro de ese guante futurista.
Los investigadores aún tienen que identificar todos los obstáculos a este sueño, y mucho menos resolverlos. Sin embargo, se conocen las grandes líneas de lo que los científicos tienen que hacer. Primero, necesitan células capaces de regenerarse, y muchas de ellas. En un artículo de 2016, Allan y su equipo mostraron que incluso cuando somos adultos, nuestros dedos retienen una población de células que pueden convertirse en otros tipos de tejido cuando se les da la señal correcta.
Eso sugiere que la razón por la que los adultos no pueden volver a crecer una yema de un dedo como esa niña de 7 años no es una ley biológica, sino otra cosa: no hay suficientes células capaces de regenerarse, o falta de un entorno adecuado, o falta de señales para iniciar el proceso regenerativo.
Las respuestas pueden estar al acecho en una de las maravillas regeneradoras de la naturaleza, el pez cebra. Si su aleta es amputada, simplemente crece una nueva.
cola de pez Cebra
Si un pez cebra pierde su cola, regrows una nueva.
cola de pez cebra
Allan colabora con Ron Kwon, profesor asistente de ortopedia y medicina deportiva de UW, para comprender los fundamentos biológicos de ese rebrote y ver cómo se compara con los mamíferos estadounidenses.
Una cuestión importante es si las células de mamíferos, si se colocan en un entorno adecuado, poseen la maquinaria molecular necesaria para regenerar apéndices. Para investigar esto, los investigadores están explorando cómo las células de ratón, cuando se injertan en la aleta regeneradora de un pez cebra, responden funcionalmente a su entorno, y cómo esta respuesta difiere de las células de pez cebra.
Luego está el guante REHEAL, guante inteligente con ingeniería biológica cuyo acrónimo significa Curación Regenerativa de Traumatismos de extremidades. Desarrollado en colaboración con investigadores de la Universidad de Texas-Arlington, el guante utiliza presión negativa para succionar el líquido de la herida y ayudar a promover el crecimiento celular y el flujo sanguíneo. El guante comenzará los ensayos clínicos en Harborview a finales de este verano, dijo Allan.
Regenerar los dedos perdidos suena como ciencia ficción. Tal vez lo sea. Allan sigue adelante de todos modos. Ha visto la devastación de los pacientes que se dan cuenta de lo que han perdido junto con sus dedos o manos.
Cada vez que tiene dudas, su mente vuelve a esa niña de 7 años y su yema del dedo regenerada.
«Si cualquier tejido humano, de cualquier tamaño, puede regenerarse a cualquier edad, sugiere la posibilidad de hacer lo mismo en otros sitios, con volúmenes de tejido más grandes, a cualquier edad», dijo. «Nuestros verdaderos límites regenerativos son desconocidos.»
Contacto con los medios de comunicación: Jake Siegel, 206.616.8376, [email protected]
