Riñones bioartificiales: ¿el fin de la diálisis y de los trasplantes renales?

La Enfermedad Renal Crónica está considerada como un problema de salud pública a nivel mundial. En España, afecta a uno de cada siete adultos. Aunque existen tratamientos para combatirla, los casos más graves terminan con el paciente unido a una máquina de diálisis o, con suerte, en una mesa de operaciones a la espera de un trasplante, tal y como explica la Clínica Mayo.

Sin embargo, los pacientes renales tienen ante sí la esperanza de una alternativa que se lleva fraguando alrededor de un año: investigadores de la Universidad de California de San Francisco han diseñado y probado con éxito un riñón bioartificial implantable que podría suponer el el comienzo de una nueva era para los pacientes renales.

¿Cómo está diseñado el riñón bioartificial?

El riñón bioartificial está compuesto de 2 componentes primarios que trabajan juntos para realizar la función renal básica de deshacerse de los desechos. En primer lugar, el componente "hemofiltro" que se encarga del filtrado de la sangre, la procesa y crea un compuesto acuoso que contiene las toxinas disueltas, así como azúcares y sales. En segundo lugar, un "biorreactor" compuesto por células renales cultivadas, es el que se encarga de procesar el compuesto y de enviar los azúcares y las sales de vuelta al torrente sanguíneo. Durante este proceso, el agua se reabsorbe de nuevo en el cuerpo, y concentra ese compuesto líquido en la orina, que se dirige a la vejiga para ser excretado.

Para diseñar este riñón bioartificial los investigadores han utilizado tecnología propia de la industria de la electrónica de semiconductores: en concreto, han modelado con precisión obleas de silicio en membranas de filtración que imitan la función que realizan los riñones biológicos, e incluso mejoran el funcionamiento de las máquinas de diálisis. Estos dispositivos mecánicos utilizan filtros compuestos por membranas de polímero que tienen poros de diferentes tamaños y, por lo tanto, no filtran la sangre de forma eficiente.

En cambio, los poros de membrana del riñón bioartificial están diseñados para retener moléculas más grandes (como la albúmina) y dejar pasar los productos de desecho (como la urea y la creatinina). Este nivel de precisión incrementa la permeabilidad y la eficiencia de las membranas tradicionales pero también permite reducir el tamaño del dispositivo y filtrar la sangre con el único impulso de la presión arterial, sin necesidad de bombas ni de baterías, tal y como recoge la revista Renal&Urology News.

Ventajas adicionales para pacientes renales

Otra de las futuras ventajas de este dispositivo es que, según sus creadores, permitirá a los pacientes prescindir de la toma de medicamentos para evitar posibles rechazos. El tamaño de los poros de sus membranas permitirá a las moléculas más pequeñas discurrir a través del dispositivo, mientras que las más grandes y las células inmunes quedarán aisladas del sistema inmunológico del paciente, y el cuerpo no reconocerá ni rechazará el dispositivo. Por el momento, este órgano bioartificial se encuentra en una etapa preclínica y se han probado con éxito prototipos funcionales a pequeña escala en cerdos sanos. La siguiente fase de este proyecto consistirá en la creación de dispositivos más grandes y aptos para el ser humano que puedan probarse en animales cuya función renal esté comprometida.

Otras vías de investigación

La creación de riñones bioartificiales no es la única vía de investigación que se encuentra abierta para dar respuesta a los pacientes con Enfermedad Renal Crónica. En 2021, un equipo de cirujanos estadounidenses consiguió trasplantar de forma experimental el riñón de un cerdo a una mujer que se encontraba en situación de muerte cerebral.

Según recoge USA Today, los órganos de los cerdos tienen un tamaño y características similares a los humanos, y pueden ofrecer una alternativa prometedora al déficit de riñones de personas disponibles para ser trasplantados. Sin embargo, desde que se comenzó a trabajar en este tipo de estudios no se ha conseguido superar la barrera de la compatibilidad, ya que es habitual que suceda un rechazo inmediato a órganos provenientes de otras especies.