La sangre es una mezcla compleja de moléculas libres y células. Aproximadamente la mitad de la sangre es plasma, un líquido amarillo compuesto de agua, proteínas y sales. El resto es materia celular, principalmente plaquetas, glóbulos blancos y glóbulos rojos. Los glóbulos rojos son los más abundantes, producidos constantemente por la médula ósea a una tasa de 2 millones por segundo y regenerados cada 120 días. En cualquier momento, hay 30 billones de estas células recorriendo los 20 000 kilómetros de vasos sanguíneos del cuerpo.
Entre 1873 y 1880, se probó en Estados Unidos la audaz idea de transfundir leche en el cuerpo como sustituto de la sangre. En aquella época, las hemorragias graves a menudo eran mortales. Aunque se practicaban transfusiones de sangre, eran bastante arriesgadas ya que la ciencia médica aún estaba a tres décadas de descubrir los tipos de sangre. Los pacientes que recibían sangre incompatible sufrían orina descolorida, picazón y, a veces, una complicación fatal: el choque hemolítico, donde el sistema inmunitario atacaba las células transfundidas. Los médicos buscaban una alternativa menos peligrosa para estabilizar a los pacientes con hemorragias.
Algunos creían que la leche era la solución. En 1875 se inyectó 175 mililitros de leche de vaca a una mujer que sufría de una hemorragia uterina severa después de una operación para extirpar sus ovarios cancerosos. Al principio, la paciente se quejó de que su cabeza parecía estallar. Pronto desarrolló fiebre alta y una frecuencia cardíaca anormalmente alta, pero se recuperó una semana después. Se hicieron siete pruebas más con otros pacientes. Pero las disoluciones salinas, introducidas en la década siguiente, resultaron ser una medida de emergencia mucho menos peligrosa.
En busca de sustitutos de sangre
La necesidad de sustitutos de la sangre persiste. En un laboratorio de Estados Unidos en 2023 un conejo encarnó la última esperanza. El conejo tenía un catéter que iba directamente a su arteria carótida. Días antes, una parte de su sangre había sido extraída y reemplazada con un sustituto experimental llamado ErythroMer. Este sustituto es hemoglobina humana envuelta en una membrana para imitar una célula. En el conejo, la transfusión estaban funcionando. La frecuencia cardíaca y la presión arterial del animal, mostradas en un pequeño monitor cercano, estaban normales. Parece, pues, un efectivo transportador de oxígeno basado en hemoglobina.
Las hemorragias graves causan la muerte de unos 2 millones de personas en el mundo cada año. Y el problema es que la sangre donada tiene una vida útil de unos 40 días y a menudo hay escasez, incluso en países desarrollados. Un sangre artificial podría paliar estos inconvenientes. ErythroMer es un polvo liofilizado que se mantiene utilizable durante mucho tiempo y puede reconstituirse simplemente mezclándolo con disolución salina. Además, debería ser seguro para cualquier tipo de sangre, ya que su membrana no incluye las proteínas de superficie de las células rojas que causan incompatibilidades. Actualmente todavía está en pruebas animales.
Hemoglobina
Existen proyectos para desarrollar plaquetas sintéticas y plasma liofilizado, pero el mayor desafío es imitar el portador de oxígeno de la sangre. En el centro de cada molécula de hemoglobina hay un complejo de hierro llamado heme que captura oxígeno. Intentos anteriores de reemplazar la hemoglobina con productos químicos portadores de oxígeno fracasaron debido a la complejidad de su fabricación y administración, así como a diversos efectos secundarios.
La hemoglobina libre es tóxica para los tejidos y vasos sanguíneos. Los pacientes que recibieron sustitutos de sangre hechos de hemoglobina no encapsulada desarrollaron hipertensión, altas tasas metabólicas y pulsos acelerados. En los peores casos, los sustitutos causaron ataques cardíacos y fallos renales.
El producto más exitoso hasta la fecha es Hemopure, desarrollado en los años 90 y aprobado en Sudáfrica en 2001 para tratar la anemia perioperatoria. Sin embargo, en 2008, un metaanálisis concluyó que todos los productos de este tipo existentes en ese momento eran intrínsecamente tóxicos para el corazón, y los pacientes tratados con ellos tenían un 30 % más de probabilidades de morir que si recibían transfusiones convencionales. Esto detuvo los ensayos y dejó al campo en el limbo.
Lo que se busca, pues, es evitar la toxicidad de los productos de hemoglobina pura imitando más de cerca la naturaleza y encapsulando las moléculas como lo hacen las células rojas de la sangre. ErythroMer contiene hemoglobina recolectada de células rojas humanas donadas, envuelta en una membrana artificial diseñada para imitar cómo un glóbulo rojo célula roja controla la captura y liberación de oxígeno. Aunque todavía está en las primeras etapas de prueba, los datos preclínicos han mostrado una entrega efectiva de oxígeno en ratones y conejos.
Otros productos en desarrollo
Hay otros productos encapsulados de hemoglobina en desarrollo, como los vesículas de hemoglobina en Japón. Aunque los resultados iniciales son prometedores, con efectos secundarios temporales como erupción y fiebre, persisten los desafíos y escepticismos en el campo. Otros esfuerzos para empaquetar hemoglobina en lípidos también están en marcha. La necesidad médica insatisfecha de un sustituto de sangre de emergencia mantiene vivo el interés y la financiación en la investigación.
Este texto está basado en un artículo de Andrew Zaleski publicado en Science (doi: 10.1126/science.za6bz9o).
