La bebé había tenido un infarto, seguramente cuando aún estaba en el vientre materno. Su corazón estaba profundamente dañado; una gran porción del músculo había muerto, o estaba a punto de morir, lo que había derivado en el paro cardiaco.
Los médicos la mantuvieron viva con una enorme máquina que desempeñaba el trabajo de su corazón y sus pulmones. Los doctores la trasladaron del Hospital General de Massachusetts, donde nació, al Hospital Infantil de Boston, y decidieron probar un procedimiento experimental que no se había intentado antes en ningún ser humano tras un infarto.
Tomaron mil millones de mitocondrias —las fábricas de energía presentes en cada una de las células del cuerpo— de un pequeño trozo de músculo sano de Georgia y las introdujeron mediante una infusión en el músculo cardiaco dañado.
Las mitocondrias son orgánulos minúsculos que alimentan las funciones de las células, y son de los primeros componentes celulares que mueren cuando la célula está privada de sangre rica en oxígeno. Una vez perdidas, la célula misma muere.
Sin embargo, una serie de experimentos ha encontrado que las mitocondrias frescas pueden revivir a las células que flaquean y permitirles recuperarse rápidamente.
En estudios con animales realizados en el Hospital Infantil de Boston y otros lugares, los trasplantes de mitocondrias revivieron el músculo cardiaco pasmado, pero no muerto aún, debido a un infarto, además de revivir también pulmones y riñones dañados.
Las infusiones de mitocondrias también prolongaron el tiempo de almacenamiento de los órganos antes de usarse para trasplantes, e incluso aminoraron el daño cerebral que ocurre inmediatamente después de un accidente cardiovascular.
En las únicas pruebas con humanos, los trasplantes de mitocondrias en bebés parecen revivir y restaurar el músculo cardiaco que resulta dañado en operaciones para la reparación de defectos congénitos en el corazón.
No obstante, para Georgia el éxito del trasplante era una posibilidad remota —un infarto es distinto a la pérdida temporal de sangre durante una intervención, y el pronóstico es reservado—. El tiempo entre el inicio de un infarto y el desarrollo del tejido cicatrizado donde alguna vez hubo células musculares con vida es corto.
El problema era que nadie sabía cuándo había ocurrido el infarto de la bebé. Aun así, dijo Sitaram Emani, cirujano pediatra especialista del corazón, quien realizó el trasplante, los riesgos para la bebé eran pocos y había una posibilidad, aunque pequeña, de que algunas células afectadas por el infarto todavía pudieran salvarse.
“Le dieron la oportunidad de luchar”, dijo la madre de la bebé, Kate Bowen, de 36 años, de Duxbury, Massachusetts.
La idea de los trasplantes de mitocondrias es producto de la casualidad, la desesperación y la reunión afortunada de dos investigadores de dos hospitales de Harvard donde se capacitan médicos: Emani, del Hospital Infantil de Boston, y James McCully, del Centro Médico Beth Israel Deaconess.
Emani es cirujano pediatra; McCully es un científico que estudia corazones de adultos. Ambos batallaban con el mismo problema: cómo reparar corazones que habían estado privados de oxígeno durante una intervención quirúrgica o un infarto.
“Si el paso del oxígeno se interrumpe durante mucho tiempo, el corazón apenas late”, dijo McCully. Las células pueden sobrevivir, pero quizá nunca se recuperen por completo.
KATE BOWEN, MADRE DE LA BEBÉ
Cuando se preparaba para dar una charla para cirujanos, McCully creó micrografías a través de un microscopio electrónico de las células dañadas. Las imágenes le revelaron algo: las mitocondrias en las células cardiacas dañadas eran anómalamente pequeñas y traslúcidas, en lugar de presentar su saludable color negro.
Las mitocondrias estaban dañadas —y nada de lo que intentó McCully las revivió—. Un día, decidió simplemente extraer algunas mitocondrias de células sanas e inyectarlas a las células dañadas.
En las pruebas con cerdos, tomó un trozo de músculo del cuello, del tamaño del borrador de un lápiz; lo agitó en un mezclador para separar las células, añadió algunas enzimas para disolver las proteínas celulares e hizo girar la mezcla en una centrífuga para aislar las mitocondrias.
Recuperó entre 10.000 millones y 30.000 millones de mitocondrias, e inyectó directamente 1000 millones en las células cardiacas dañadas. Para su sorpresa, las mitocondrias se movieron como imanes hacia los lugares adecuados en las células y comenzaron a suministrar energía. El corazón de los cerdos se recuperó.
Mientras tanto, Emani enfrentaba las mismas lesiones cardiacas en su trabajo con bebés.
Muchos de sus pacientes son recién nacidos que requieren cirugía para arreglar defectos del corazón que ponen en riesgo su vida. A veces, durante o después de una de estas operaciones, un minúsculo vaso sanguíneo se tuerce o se bloquea.
El corazón aún funciona, pero las células privadas de oxígeno laten lenta y débilmente.
Se puede enchufar al bebé a un aparato como el que mantenía a Georgia Bowen con vida, una máquina de oxigenación por membrana extracorpórea (ECMO). Pero esa es una medida temporal que funciona solo durante dos semanas. La mitad de los bebés con problemas de la arteria coronaria que terminan usando la máquina de tratamiento ECMO mueren porque su corazón no puede recuperarse.
Un día, Emani se enteró del trabajo de McCully y los dos investigadores se reunieron. “Fue casi una epifanía”, dijo Emani.
McCully fue al Hospital Infantil de Boston, y él y Emani se prepararon para ver si la nueva técnica podía ayudar a bebés muy pequeños y de entre los más enfermos: los que sobreviven con ayuda de la ECMO.
No pasó mucho tiempo para que tuvieran a su primer paciente.
En las primeras horas de una mañana de sábado en marzo de 2015, el hospital recibió una llamada de un hospital en Maine. Los doctores querían transferir al Hospital Infantil de Boston a un recién nacido cuyo corazón había quedado privado de oxígeno durante una intervención quirúrgica para arreglar un defecto congénito.
El bebé estaba conectado a una ECMO pero su corazón no se había recuperado.
“Convertimos la unidad de terapia intensiva en un quirófano”, dijo Emani.
Cortó un trozo muy pequeño de músculo del abdomen del bebé. McCully lo tomó y corrió por el pasillo.
Veinte minutos después, estaba de vuelta con un tubo de ensayo que contenía las preciadas mitocondrias. Emani se valió de un ecocardiograma para determinar dónde inyectarlas.
“El punto más débil es a donde queremos llegar”, dijo. “Es muy importante proporcionar el mayor impulso posible”.
Inyectó mil millones de mitocondrias en casi un cuarto de cucharilla de líquido.
A los dos días, el bebé tenía un corazón normal, fuerte y con latidos rápidos. “Fue sorprendente”, dijo Emani.
A la fecha los científicos han tratado a once bebés con mitocondrias y todos excepto uno pudieron dejar la ECMO, dijo Emani. Aun así, tres de ellos murieron con el tiempo, lo que Emani atribuye a un retraso en el tratamiento y a otras causas.
Dos murieron porque su corazón aún estaba demasiado dañado y otro más, por una infección. Todos los pacientes más recientes han sobrevivido y están bien.
En comparación, la tasa de mortalidad entre un grupo similar de bebés a quienes no se les trasplantaron mitocondrias fue del 65 por ciento. Ninguno de los bebés no tratados recuperó su función cardiaca —más de un tercio de los sobrevivientes terminaron en listas de espera de trasplante de corazón—.
Más recientemente, Emani y sus colaboradores han descubierto que pueden hacer la infusión de mitocondrias en un vaso sanguíneo que alimente al corazón, en lugar de directamente en el músculo dañado. De alguna manera los orgánulos gravitan casi mágicamente hacia las células dañadas que los requieren y ahí se instalan.
Emani y sus colegas están convencidos de que estos trasplantes funcionan, pero reconocen que se requeriría un estudio aleatorizado para demostrarlo.
El mayor problema es la escasez de pacientes. Incluso si todos los centros pediátricos de Estados Unidos participaran, con cada uno de los bebés que tuviera un músculo cardiaco dañado, seguiría siendo difícil incluir a suficientes participantes en el estudio.
¿Qué hay de los pacientes adultos con afecciones cardiacas? Los investigadores esperan que los trasplantes de mitocondrias también puedan reparar el músculo cardiaco dañado durante los infartos en adultos. Encontrar suficientes pacientes de esos no sería un problema, dijo Peter Smith, jefe de cirugía cardiotorácica en la Universidad Duke.
Los investigadores ya están planeando un estudio así. El plan es aplicar infusiones de mitocondrias o una solución placebo a las arterias coronarias de personas con operación de baipás o —incluso una situación más grave para el corazón— con baipás e intervención de válvula.
Los pacientes serán aquellos cuyos corazones estén tan dañados que sería difícil desenchufarlos de una máquina de corazón-pulmón tras la operación. Para esos pacientes desesperados, los trasplantes de mitocondrias “en verdad son una opción interesante”, dijo Smith.
Las probabilidades de que el estudio se eche a andar el próximo año “son muy altas”, según Annetine Gelijns, una especialista en bioestadística del Centro Médico Monte Sinaí de Nueva York.
Para Georgia Bowen, el procedimiento llegó muy tarde: la porción de su músculo cardiaco afectada por el infarto ya había muerto. Sus doctores le implantaron un dispositivo que se encarga del bombeo del corazón y esperan que este se recupere lo suficiente para que puedan quitarle el aparato.
No obstante, para estar seguros, la incluyeron en una lista de espera para trasplante de corazón. Parece estar mejorando: respira por sí misma y puede tomar leche materna a través de una sonda. Su corazón da señales de estar sanando.
“Georgia es un milagro; sigue luchando a diario y perseverando a pesar de los obstáculos que ha enfrentado”, dijo su madre, Kate Bowen.
“Sabemos, desde el fondo de nuestro corazón, que saldrá de esta e irá con nosotros a casa”.
