Nuevas partes disponibles

Los formidables avances en el campo de la bioingeniería están cambiando millones de vidas.

La muy exitosa película Robocop, unos científicos reconstruyen a un agente de policía herido de muerte y lo transforman en un cíborg: un hombre-máquina formado por unos órganos naturales y otros biónicos. ¿Es posible hacer esto?

Aunque aún no se fabrican seres sobrehumanos, la idea de reconstruir a las víctimas de lesiones graves para dejarlas en mejor estado que antes ha pasado de la ciencia ficción a la ciencia auténtica. En la actualidad, los médicos reemplazan extremidades perdidas por prótesis robóticas, órganos disfuncionales por otros funcionales, y devuelven un poco de audición a los sordos y rudimentos de vista a los ciegos.

Tal vez mañana los médicos puedan poner punto final a la ceguera, hacer de la parálisis un asunto del pasado y… ¿si falla un órgano? Muy fácil: cultivarán uno nuevo desde cero en el laboratorio.

A continuación, algunos de los asombrosos avances que están mejorando la calidad de vida de muchas personas, y otros que pueden venir en el futuro próximo.

Una cara nueva

La unión quirúrgica de una enorme red de diminutos vasos sanguíneos, nervios y músculos a una superficie ajena, y la necesidad de que el resultado sea estético, hacen del trasplante de cara una de las operaciones más complejas y difíciles.

A mediados de 2013 un joven polaco llamado Grzegorz (hasta la fecha no se ha revelado su apellido) tomó desprevenidos a los médicos. En un accidente industrial, una máquina cortadora de piedra le arrancó toda la cara y parte del cuello, la mandíbula y los pómulos. Imposibilitado para comer o respirar por sí solo, su salud se estaba deteriorando con rapidez. El doctor Adam Maciejewski, jefe de trasplantes del Centro Conmemorativo de Cancerología e Instituto de Oncología Maria Sklodowska Curie, en Varsovia, dirigió al equipo de cirujanos que dio a Grzegorz un nuevo rostro y le salvó la vida.

En un agotador maratón de trabajo que duró 27 horas, los cirujanos extrajeron primero de un donador muerto las partes que trasplantarían, y después comenzaron el complicado proceso de unir y ajustar al paciente huesos, músculos, las cavidades oral y nasal, nervios, vasos sanguíneos, piel y grasa subcutánea.

Recuperarse por completo de una intervención tan delicada lleva mucho tiempo, pero apenas un año después Maciejewski anunció que Grzegorz iba bien. “Puede comer de todo”, dijo. “Bebe y habla con normalidad”.

Desde que el primer trasplante de cara exitoso se realizó en Francia hace menos de 10 años, la operación se ha repetido apenas unas 25 veces en todo el mundo. Aun así, Maciejewski cree que en los próximos años se volverá un “procedimiento común y corriente en todas partes”.

Movilidad robótica

Las piernas protésicas más sencillas no hacen más que llenar el vacío dejado por las extremidades perdidas, pero las prótesis que se fabrican hoy nada tienen de sencillas. A los usuarios que pueden pagarlas les permiten caminar, nadar, esquiar, escalar montañas y otras cosas. Al decir de Magnus Oddsson, ingeniero de la empresa islandesa Ossur, que creó las prótesis de fibra de carbono Cheetah (“guepardo”) usadas por atletas paralímpicos, la siguiente fase de estos dispositivos será la biónica: piernas robóticas con sensores y microprocesadores integrados.

Esa fase ya está avanzada en lo relativo a brazos protésicos. El cirujano traumatólogo Albert Chi, director médico del Programa de Reinervación Muscular Dirigida del Hospital Johns Hopkins, cree que en un futuro no muy lejano las extremidades robóticas serán indistinguibles de las naturales.

Chi se dedica a restituir la movilidad a las víctimas de amputación de un brazo, desviando nervios que antes llegaban a la mano hacia otras zonas de músculo donde pueden controlar prótesis robóticas a través de electrodos diminutos colocados en la piel. Cuando esto se logra, el resultado es un brazo biónico movido por el pensamiento, con las mismas señales cerebrales que regían los movimientos del brazo y la mano amputados. El usuario siente el brazo protésico casi como si fuera propio.

Los nervios hacen más que transmitir las señales cerebrales que nos permiten movernos. También sienten, y reaccionan a estímulos externos como el calor y el frío. ¿Puede sentir un miembro biónico? Johnny Matheny, un paciente del doctor Chi de 59 años, perdió gran parte del brazo izquierdo debido al cáncer, pero cuando usa la prótesis biónica de control mental creada en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins, puede percibir lo que toca con cada dedo, y sabe si tiene en la mano un objeto duro o blando. Con la mano biónica distingue incluso el calor y el frío. Quizá el momento más emotivo para él fue cuando su esposa le tomó la mano biónica. El contacto le pareció casi como la última vez que tuvo en su mano natural la de ella, cinco años antes.

La robótica les sirve no solamente a quienes han perdido miembros. A las personas que sufren parálisis o debilidad por lesión de la médula espinal o por trastornos neurológicos se les puede equipar con una armadura robótica llamada exoesqueleto, una especie de “traje de Iron Man que se sujeta con correas”, explica Arun Jayaraman, quien estudia estos aparatos en el Instituto de Rehabilitación de Chicago. El exoesqueleto robótico propulsa a quien lo usa.

Ya hay varios modelos en el mercado en algunos países. Usan distintos mecanismos para llevar al usuario adonde quiere ir, pero todos tienen sensores para captar su intención de movimiento. Así, por ejemplo, ladearse hacia la izquierda puede hacer que el exoesqueleto de la pierna de ese lado dé un paso hacia delante. Una computadora y una pila en una mochila son el cerebro y la fuente de energía de muchos modelos, pero un exoesqueleto nuevo, más ligero, fabricado por Honda se puede controlar con un teléfono inteligente o una tableta y una aplicación.

Un ojo biónico

De joven, Mark Humayun, profesor de ingeniería biomédica en la Universidad del Sur de California, poco pudo hacer para evitar que su abuela perdiera la vista y se le complicaran tareas que a casi todos nos resultan de lo más fáciles. Desde entonces, Humayun ha dedicado gran parte de su vida profesional a crear una retina artificial, u “ojo biónico”.

Una minicámara montada en unas gafas envolventes capta una imagen que se transmite por vía inalámbrica a un minúsculo dispositivo que se implanta quirúrgicamente en la retina. El implante “recoge la información de la cámara y la convierte en leves impulsos eléctricos que estimulan el ojo por lo demás ciego”, explica Humayun. Se perciben así imágenes que parecen un video borroso, de baja resolución.

Al principio, el ojo biónico transmitía sólo imágenes en blanco y negro, pero un ajuste del programa ha permitido a los usuarios del implante distinguir hasta nueve colores. “Con cada avance técnico”, dice Humayun, “los pacientes ven mejor”.

El ojo biónico, cuyo uso en Europa se autorizó en 2011, funciona sólo en personas cuya ceguera se debe a pérdida de las células receptoras de luz, efecto de la retinosis pigmentaria, la degeneración macular y algunas otras afecciones. Aun así, quizá un día se pueda conectar el aparato directamente a la parte del cerebro que procesa la visión, de modo que quienes padecen otros tipos de ceguera, y aun aquellos a los que les falta un ojo, puedan volver a ver.

Futuras mejoras para el cuerpo humano

Impresión tridimensional

Los médicos ya están implantando prótesis de cráneo e injertos de hueso hechos a la medida por impresión tridimensional, para reparar lesiones óseas. Quizá en el futuro puedan restituir el tejido óseo perdido por impresión tridimensional y cultivo de células del receptor.

A las víctimas de quemaduras se les podrían “imprimir” células de piel (que se les hubieran extraído y cultivado previamente) sobre la zona de la lesión. 

En vez de prótesis prefabricadas, los cirujanos del mañana producirán modelos impresos con base en imágenes de la cadera. Con el modelo impreso se hará una prótesis a la medida que aumentará mucho el índice de éxito de la operación en el largo plazo.

Los científicos esperan que un día se pueda imprimir un oído completo y funcional sin necesidad de procesadores externos. Algunos creen que este dispositivo posibilitará una audición sobrehumana.

El autotransplante

En un estudio pequeño se extrajeron células madre del corazón a pacientes cardiacos mientras se les hacía una derivación coronaria; se cultivaron y volvieron a inyectárseles en el corazón. Las células se multiplicaron y, en la mayoría de los casos, curaron las zonas infartadas. La técnica podría ser una alternativa al trasplante de corazón.

Restauración de órganos

Muchos órganos no son aptos para trasplante, pero en el futuro su estructura podría constituir la base para producir órganos nuevos trasplantables. Los médicos ya experimentan con hígados desechados.