Crisis del coronavirus: Nuevos problemas que exigen nuevas soluciones

Francisco J. Vizoso
Director Científico de FICEMU
Jefe de la Unidad de Investigación de la Fundación Hospital de Jove

La irrupción de la pandemia del coronavirus (SARS-CoV-2), por su inusitada virulencia no prevista esta exigiendo al mundo nuevas estrategias en todos los ámbitos de la sociedad. Pero el foco de la crisis sitúa a la ciencia médica en el centro de la cuestión. Pues la realidad es que estamos asistiendo al fracaso de los hasta ahora “presumibles” avances de la medicina para tratar a los numerosos pacientes graves a casusa de la pandemia, y que, unido a la situación de colapso de la actividad sanitaria, hace surgir una situación inédita y devastadora en el ámbito económico y social. Esa realidad hace cuestionar, o para muchos quebrar, aquella atalaya en la que podíamos observar con sosiego el progreso económico, tecnológico y cultural de nuestra sociedad.

Ante esta nueva situación de emergencia global el mundo de la ciencia y la medicina debe de reflexionar y tomar ejemplo del extraordinario esfuerzo y entrega de nuestro personal sanitario. La respuesta al problema médico no puede limitarse a la necesaria pero convencional producción en masa de mascarillas de protección y ventiladores de respiración asistida o a obtener una vacuna que, según los expertos, no estará disponible a corto plazo. Por tanto, la situación actual nos obliga a rebuscar con valentía entre los nuevos paradigmas de la ciencia nuevas alternativas terapéuticas.

El tejido pulmonar representa una sociología de varios tipos de células que integran, básicamente, alveolos, vasos sanguíneos y linfáticos, nervios y tejido conectivo. Se trata de un órgano ya por definición expuesto directamente al medio ambiente, con sus microorganismos, agentes tóxicos y contaminantes. Por tanto, el necesario intercambio gaseoso para la vida orgánica exige sacrificio, desgaste y constante renovación. Prueba de ello es la enorme incidencia de enfermedades pulmonares que secularmente afectaron a la humanidad. Solamente de enfermedad pulmonar obstructiva crónica se estima que están afectados en la actualidad más de 500 millones de personas en el mundo.

Aunque existe un infiltrado variado de células inflamatorias, como los macrófagos alveolares, no siempre resulta suficiente su protección ante todas las agresiones a las que estamos expuestos a lo largo de la vida, especialmente en niños y ancianos. Por el contrario, a veces esos mecanismos de defensa sobreactúan ante la presencia de los agentes nocivos provocando una hiperrespuesta inflamatoria que se transforma en dañina por su acción devastadora de los tejidos. En este sentido, recientemente los medios de comunicación se han hecho eco de la sobreactivación de los macrófagos pulmonares y la consecuente “tormenta” de citoquinas inflamatorias como uno de los elementos clave en el desenlace fatal de la infección por coronavirus. Se trata de una situación catastrófica para la cual, como se ve, los agentes terapéuticos disponibles no están demostrando, en muchos casos, la eficacia necesaria.

Existe otro tipo de células presentes en todos los tejidos del organismo, incluido el pulmonar, denominado células madre que, aunque en cantidades ínfimas, tienen que ver con la renovación de los tejidos. Además, existe un tipo de células hasta hace relativamente poco desconocidas denominadas células madre mesenquimales, a las que se les atribuye, a modo de centinelas activos, un papel regulatorio en la homeostasis tisular. De hecho, se está demostrando que en muchas enfermedades degenerativas o autoinmunes (como el lupus, artritis reumatoide, psoriasis, etc.), o incluso en procesos asociados al envejecimiento, existe una depleción, probablemente por agotamiento, o mala función de estas células. A ellas se les atribuye un papel regulador de procesos biológicos básicos, como control de la proliferación celular, apoptosis (muerte celular programada), angiogénesis, estrés oxidativo, efectos antimicrobianos y, principalmente, potentes propiedades antiinflamatorias. Por tanto, la idea de una restauración de la función fisiológica normal mediante la utilización de estas células madre ha fascinado a muchos investigadores en el mundo.

En muchas enfermedades del sistema respiratorio se ha detectado una alteración de las células madre pulmonares. Ello, unido a la observación de que la capacidad restauradora no solo se limita a la acción de las células madre residentes en un órgano o tejido en concreto, sino que las provenientes de otras localizaciones, como de la medula ósea, pueden ser atraídas por el lugar de la lesión, ha motivado muchas investigaciones de índole experimental de la aplicación terapéutica de células madre mesenquimales para muchas enfermedades, incluidas las pulmonares. Los resultados de esas investigaciones arrojan resultados positivos, si bien probablemente no existe un modelo de experimentación pulmonar que reproduzca de manera adecuada los complejos mecanismos fisiopatológicos del síndrome de insuficiencia respiratoria aguda en humanos. Aun así, dada la situación de extrema gravedad y urgencia de la situación a la que nos enfrentamos, están surgiendo iniciativas loables. En china el Dr. Zuo Wei comunicó recientemente la curación de cuatro pacientes chinos en estado grave por la enfermedad del coronavirus mediante la utilización terapéutica de células madre.

Considerando los topes o carencias en la generación de nuevos fármacos, tenemos que ser conscientes de la importancia de seguir indagando en este gran paradigma de la ciencia y la medicina, que es el mundo de las células madre y de la medicina regenerativa. De esos planteamientos, basados en el equilibrio mismo que ofrece la naturaleza, tienen que salir nuevas ideas e iniciativas que nos ayuden a afrontar ésta y otras crisis futuras de salud. En este sentido, existe la tendencia creciente en la comunidad científica de reconocer que el efecto terapéutico beneficioso de las células madre está en el cóctel de sustancias que producen aglutinadas bajo el término genérico de secretoma (factores de crecimiento, citoquinas o vesículas extracelulares -nanopartículas rodeadas de una membrana conteniendo diversas proteínas incluido material genético-). La utilización directa de esas sustancias obtenidas en cultivos celulares podría ser una alternativa factible. La utilización del secretoma de las células madre ofrece grandes ventajas estratégicas técnico-biológicas, tales como: i) a diferencia de las terapias celulares, los secretomas pueden ser mejor evaluados en cuanto a su seguridad, dosis y potencia, de forma análoga a los agentes terapéuticos convencionales; ii) los secretomas pueden ser almacenados sin necesidad de la aplicación de agentes criopreservativos potencialmente tóxicos; y iii) la utilización de productos derivados del secretoma, es más económica y más práctica para el uso clínico, debido a que el uso del secretoma prodría evitar el tiempo y los costes asociados con la expansión y mantenimiento de las líneas celulares clonales, ya que los secretomas para terapias podrían ser preparados anticipadamente en grandes cantidades y estar disponibles para los tratamientos cuando fuera necesario. Además, la tecnología que nos permite obtener productos derivados del secretoma de las células madre puede ser integrada a otras emergentes como la de bio-reactores (dispositivos con grandes superficies para el crecimiento celular y sistemas de apoyo dinámico para facilitar el crecimiento de las células) que permiten el cultivo y obtención masiva de secretoma de las células madre, las técnicas de manipulación de esos cultivos (modificaciones de pH o tensión de oxígeno, o manipulaciones genéticas como la inmortalización de las células) que apoyadas en la inteligencia artificial pueden mejorar la capacidad terapéutica de esos productos biológicos, así como el aislamiento y caracterización de sus vesículas extracelulares. Se trata éstas últimas de partículas conceptualmente más definidas, de reconocido efecto terapéutico, y que, entre otras, tienen la capacidad natural de migrar hacia las zonas de lesión orgánica.

Todas estas nuevas posibilidades científico-técnicas tenemos, además, que situarlas en el contexto de la heterogeneidad biológica de las células madre. Ya que la potencia funcional de las células madre varía en función de los individuos, y en cada individuo las capacidades de esas células varían en función del nicho biológico donde se asientan. Así, a modo de ejemplo, nuestro Grupo de investigación aisló y caracterizó un nuevo tipo de células madre en el cérvix uterino que muestra una gran capacidad de crecimiento en cultivos, así como una gran potencia antiinflamatoria de su secretoma. Pensamos que quizás ello es debido a que ese tipo de células madre están ubicadas entre el medio externo y el útero, por lo que evolutivamente están capacitadas para enfrentarse a los elementos adversos del ambiente externo, protegiendo así el “cofre” donde se forma la vida. Este tipo de células es un ejemplo de las luces que pueden abrir nuevos horizontes a través del velo de tinieblas que va provocando la pandemia que nos acecha. Por ese motivo, la Fundación para la Investigación con Células Madre Uterinas (FICEMU) y GiStem.Research están apostando por investigar el interés terapéutico del secretoma de este tipo específico de las células madre en la lesión pulmonar provocada por el SARS-CoV-2.

Esta crisis nos obliga, más que nunca, a apurar e integrar las posibilidades de la ciencia y de las tecnologías disponibles para las soluciones de hoy y del mañana, y, a asumir que, ante la magnitud del problema de salud que nos amenaza, el único fracaso es no intentarlo. Intentarlo es solidaridad, es avanzar en el conocimiento, y es invertir en las nuevas posibilidades que nos ofrece la investigación científica.