Las mitocondrias son las pequeñas estructuras celulares encargadas de producir buena parte de la energía que necesitan nuestras células. Cuando resultan dañadas —por falta de oxígeno, lesiones, enfermedades metabólicas o alteraciones del ADN mitocondrial— la célula puede perder la capacidad de funcionar y, finalmente, morir. Una idea que hasta hace pocos años parecía casi extravagante consiste en extraer mitocondrias sanas de un tejido y trasladarlas directamente a otro tejido enfermo.
No se trata de cultivar nuevas mitocondrias en el laboratorio, sino, en la mayoría de los experimentos, de aprovechar las del propio paciente. La técnica se conoce como trasplante mitocondrial autólogo.
De un pequeño fragmento de músculo a miles de millones de mitocondrias
El músculo esquelético resulta especialmente apropiado porque contiene una enorme densidad de mitocondrias y es relativamente fácil obtener una pequeña biopsia. En los protocolos desarrollados para uso clínico se puede tomar, por ejemplo, un diminuto fragmento de músculo mediante un sacabocados de biopsia. De unos 0,1 gramos de tejido pueden obtenerse del orden de 10 000 millones de mitocondrias.
¿Cómo se consigue separarlas? Primero se desmenuza y homogeniza el tejido para romper las células sin destruir las mitocondrias. Después se emplean procesos de filtración y centrifugación que permiten separar las mitocondrias del resto de los componentes celulares. Los métodos más rápidos desarrollados para aplicaciones clínicas pueden completar la extracción en unos 20-30 minutos, algo fundamental cuando se pretende utilizar las mitocondrias durante una intervención quirúrgica.
No basta, sin embargo, con obtener muchas. Hay que comprobar que siguen vivas y funcionando. Se analiza, entre otras cosas, su potencial de membrana, consumo de oxígeno y capacidad respiratoria, además de verificar que la preparación no contiene cantidades apreciables de otros componentes celulares. Después se mantienen en un medio adecuado y se administran cuanto antes: las mitocondrias aisladas no son un producto que pueda almacenarse indefinidamente como una bolsa de sangre.
Una posibilidad es inyectarlas directamente en el tejido dañado. Otra es introducirlas por los vasos sanguíneos, de manera que alcancen el órgano a través de la circulación. Una vez fuera de la célula, las mitocondrias pueden ser captadas por células próximas, aparentemente mediante mecanismos de internalización que todavía no se conocen por completo. En determinadas circunstancias, las nuevas mitocondrias pueden incorporarse a la red mitocondrial de la célula receptora y mejorar su metabolismo energético.
Aplicaciones
La primera aplicación en seres humanos se realizó en el corazón. En niños que habían sufrido una lesión por falta de riego sanguíneo durante intervenciones cardíacas se obtuvieron mitocondrias de músculos próximos al campo quirúrgico y se inyectaron directamente en las zonas cardíacas afectadas. Los primeros resultados fueron suficientemente alentadores para impulsar nuevos estudios, aunque se trataba de experiencias pequeñas y no equivalentes a demostrar que la técnica sea un tratamiento eficaz.
El siguiente gran salto ha sido el cerebro. Un ensayo de fase 1 estudió el trasplante autólogo de mitocondrias durante el tratamiento endovascular de pacientes con ictus isquémico. Las mitocondrias se administraron a través de la circulación cerebral durante la trombectomía y el procedimiento no mostró problemas graves de seguridad atribuibles al trasplante.
En animales, la estrategia se ha ensayado además en tejidos como hígado, riñón, pulmón y músculo esquelético, entre otros, con resultados que han alimentado la idea de que la sustitución temporal de mitocondrias dañadas podría ser útil frente a distintos tipos de lesión.
Y ahora, los ojos
Ahora se ha llevado el procedimiento a un territorio particularmente delicado: la retina. Una mujer había quedado casi completamente ciega después de una hemorragia cerebral que había lesionado el nervio óptico y la retina. Los investigadores extrajeron mitocondrias de los músculos de su pierna y las inyectaron en el humor vítreo, el gel que llena el interior del ojo, buscando que fueran captadas por las células ganglionares de la retina. Estudios anteriores en ratones habían indicado que esta vía podía favorecer la supervivencia de neuronas después de una lesión del nervio óptico.
El resultado fue, por ahora, modesto. No hubo inflamación ni daños aparentes en los ojos y las pupilas recuperaron durante un tiempo cierta respuesta a la luz. Pero el efecto desapareció aproximadamente cuatro semanas después y la paciente no recuperó la visión, aunque posteriormente describió percepción de formas y sombras en un ojo. Los propios investigadores subrayan que el objetivo principal era comprobar la seguridad, no demostrar eficacia.
El interés del procedimiento está precisamente en esa aparente sencillez: tomar mitocondrias funcionales de un tejido, purificarlas rápidamente y devolverlas a células que necesitan energía. Pero entre conseguir que una mitocondria sobreviva fuera de su célula de origen y lograr que, una vez trasplantada, se integre de manera duradera en el tejido enfermo hay todavía una distancia considerable. El episodio de la retina muestra tanto el atractivo de la idea como lo mucho que queda por demostrar.
Fuentes
- McCully JD, Del Nido PJ, Emani SM. Mitochondrial transplantation: the advance to therapeutic application and molecular modulation. Front Cardiovasc Med. 2023 Dec 15;10:1268814. doi: 10.3389/fcvm.2023.1268814.
- David Putrino et al.: First intravitreal mitochondrial transplantation for bilateral vision loss. DOI: https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-10622019/v1.
