UN RECURSO VITAL ESCASO

Sangre artificial

Por Agustín Biasotti (Informe: Gisella Natalia Lifchitz)

La sangre es un bien escaso cuya demanda aumenta a medida que crece y envejece la población. En tiempos de sida, el riesgo de las donaciones aumenta y los científicos buscan un sustituto limpio y en cantidad que asegure una mayor disponibilidad para los casos de emergencia. Este camino no es simple, pero ya existen algunos productos que engañan a la biología con cierta efectividad y dan más tiempo a los médicos para decidir la necesidad de una transfusión.

"Sin pecados, sangre
sin aliados, sangre
robótica, sangre
musical, sangre
matemática, sangre"

Roberto "Palo" Pandolfo, Sangre

La búsqueda de una sustancia que pueda cumplir con las numerosas e indispensables tareas de la sangre, la búsqueda de la sangre artificial, cuenta con sus buenos años. En 1656, un tal Christopher Wren le administró vino a un perro en forma intravenosa, con la firme esperanza de que las cualidades espirituosas de esta bebida pudieran suplantar al espíritu vital de la sangre. Tres siglos más tarde, a mediados de los años 80, la búsqueda de un sustituto para este fluido rojo tomó un nuevo y definitivo impulso. Había llegado el sida y la sola mención de la palabra sangre ponía la piel de gallina. Ya no era un sinónimo de vida, ahora se la sospechaba, no sin algo de razón, un vehículo de muerte.

Aquella sangre tan temida

Si bien a fines del siglo XX el contagio del sida es el temor más firme que genera una transfusión, la lista de posibles inconvenientes que ésta puede acarrear es larga: reacciones febriles y reacciones hemolíticas, enfermedad injerto versus huésped o sobrecarga circulatoria. Según el doctor Oscar Torres, secretario científico de la Asociación Argentina de Hemoterapia e Inmunohematología (AAHI), esto se debe a que la sangre es un tejido vivo y, como tal, puede ser aprovechada como medio de transporte por virus, bacterias y parásitos que desean recorrer el organismo humano. De los primeros, los más comunes son los que causan las hepatitis B y C, el citomegalovirus, el HTLV-1/11, y el tristemente célebre HIV; de los segundos, el agente causal de la sífilis y el de la brucelosis; en cuanto a los parásitos, el de la toxoplasmosis y el del mal de Chagas son los que más abundan por estos pagos. En la Argentina, la legislación que obliga a los bancos de sangre a verificar si las unidades de sangre a transfundir se encuentran contaminadas con algún microorganismo potencialmente peligroso para el ser humano -la Ley Nacional de Sangre Nº 22.990- prevé un conjunto de análisis que permiten detectar los marcadores serológicos para la sífilis, el mal de Chagas, la brucelosis, la hepatitis B y el sida. Gracias a estos análisis, entre el 10 y el 11 por ciento de las unidades de sangre que son testeadas se descartan. Por su lado, cada año, de un total de 1.000.000 de unidades de sangre donadas, 21.000 son descartadas por estar contaminadas con el HIV. Sin embargo, esta ley no dispone la implementación de tres análisis que desde hace unos años se encuentran disponibles, y cuya puesta en práctica permitiría reducir aún más la probabilidad de contagio del HIV, así como también evitar el contagio del HTLV-1/11 y de las hepatitis B. Mientras que en Estados Unidos la posibilidad de contraer sida como resultado de una transfusión oscila entre 1 en 450.000 y 1 en 1.000.000, en la Argentina las chances son mayores: 1 en 250.000. Desde 1997, la AAHI en sus Normas de Medicina Transfusional considera obligatoria la realización del análisis que detecta un antígeno del HIV (denominado p24), lo que permitiría reducir el período ventana, durante el cual la infección es indetectable, de 21 a 16 días. La AAHI también sostiene que la sangre a transfundir debería ser sometida a los métodos que permiten detectar el HTLV-1/11, un retrovirus que causa problemas neurológicos y uno de los tipos de leucemia, y un anticuerpo asociado a la infección por hepatitis B, denominado anti-core. Hasta el momento, ninguna de estas tres pruebas han sido consideradas obligatorias por el Ministerio de Salud y Acción Social de la Nación, por lo que no todas las instituciones médicas las llevan a cabo. "Los motivos para no incluirlos en la legislación que dan las autoridades pertinentes son -apunta el doctor Torres- de índole económica". Según este último, "la población debe tomar conciencia de que, aunque se efectuasen todos los estudios con los que se cuenta en la actualidad, obtener unidades de sangre que sean cien por ciento seguras todavía es imposible".

Dime por qué donas y...

Que la sangre a transfundir sea más segura no sólo depende de los análisis a los que sea sometida. Esa es sólo una de las dos caras de la moneda; en la otra se halla el acto mismo de la donación. Y aquí los problemas no se agotan en la cifra que cuantifica la cantidad de personas a las que se les extrae sangre, la cuestión es un poco más compleja. El acto de donar puede estar motivado de dos formas radicalmente distintas. En una vereda están aquellos que donan voluntaria y sistemáticamente su sangre. En forma periódica, estas personas concurren generalmente al mismo hospital o sanatorio a dar su sangre sin ningún requerimiento de por medio (llamado a la solidaridad o algún conocido que lo necesita): el acto de donar es una costumbre cien por ciento altruista, casi un deber. En la vereda de enfrente se puede encontrar a los que dan su sangre cuando, sencillamente, no les queda otra. Aquellos que donan sólo ante un explícito pedido de algún familiar, amigo o conocido. En nuestro país, estos últimos son los más, representan al 90 por ciento de los donantes. Lo que no es nada bueno, pues son aquellos que donan en forma voluntaria y sistemática quienes son considerados "donantes de buena calidad". El título se lo han ganado luego de haberse demostrado que quienes donan sangre en forma sistemática y sin ningún tipo de condicionamiento tienden a evitar situaciones de riesgo que los exponen a las enfermedades que se pueden transmitir en una transfusión.

Sangre, se necesita

Dejando a un lado la calidad de este fluido vital, la (escasa) cantidad también constituye un serio problema. Según una revisión sobre el tema publicada por la prestigiosa revista Scientific American, la demanda mundial de sangre para transfundir crece a un paso de 7,5 millones de litros por año. Y no sólo como resultado directo del crecimiento demográfico global. A medida que la expectativa de vida se prolonga, la presencia del grupo de personas de edad avanzada se destaca por sobre los demás y, justamente, ésta es la parte de la población que más demanda transfusiones. Desgraciadamente, la oferta de sangre no se comporta de igual manera que la demanda. En Estados Unidos -país en donde cada 3 segundos se necesita realizar una transfusión: tan sólo un 5 por ciento de la población dona sangre y, como si esto fuera poco, el porcentaje disminuye lentamente. Ya a mediados de los años 80, tanto la Administración de Alimentos y Medicamentos (Food and Drug Administration) como el Instituto Nacional de Salud (National Institute of Health) y el Departamento de Defensa de los Estados Unidos fueron muy claros al dirigir sus demandas a los científicos: necesitamos redoblar los esfuerzos en la investigación de posibles sutancias sustitutas de la sangre.

Transportes de oxígeno

Cerveza, orina, opio, resinas vegetales, leche y sangre de oveja. Además del vino, muchas fueron las sustancias y los líquidos puestos a prueba en la búsqueda de un sustituto para la sangre. Recién a mediados del presente siglo la investigación adquirió algo de seriedad. Pero, ¿de qué hablamos cuando se habla de sustitutos de la sangre?  Esta, intrínsecamente compleja, cumple con distintas funciones (ver Viaje al centro de la sangre). ¿Cuáles son las que la ciencia pretende imitar? "Los elementos que actualmente se encuentran en experimentación deberían ser descriptos como transportadores de oxígeno más que como sustitutos", explica el doctor Robert Winslow, uno de los más importantes investigadores del tema que desarrolla su actividad científica en San Diego (Estados Unidos), en la Universidad de California. Por su parte, el doctor Marcos Intaglietta, un bioingeniero argentino que también trabaja en el tema de los sustitutos en la misma universidad, señala que otra de las funciones es la restitución del volumen sanguíneo que se pierde en una hemorragia. Actualmente, aquellos productos que están más cerca de cumplir con ambos requisitos son solamente dos: los perfluorocarbonos (PFC) y las sustancias elaboradas a partir de la hemoglobina. Los primeros (ver El ratón subacuático) son sustancias que poseen una interesante afinidad con las moléculas de oxígeno, pero que por el hecho de ser inertes deben ser combinadas con otras sustancias que les permitan disolverse en el plasma sanguíneo. Estos PFC -a diferencia de la hemoglobina que activamente atrapa y luego libera las moléculas de oxígeno- son medio vagos (inertes): realizan el transporte del oxígeno en forma pasiva. La ventaja del PFC con respecto a la hemoglobina es su rapidez, pues las moléculas de oxígeno no deben perder tiempo en atravesar la membrana de los glóbulos rojos para llegar a la hemoglobina. Con respecto a las desventajas de estos productos, los PFC que actualmente se encuentran en experimentación tienen una vida media aún demasiado corta, sólo transportan una cantidad suficiente de moléculas de oxígeno si la persona respira oxígeno puro (cosa bastante poco frecuente, por cierto) y además presentan serios efectos adversos para la salud humana que todavía no han podido ser obviados. El riesgo principal es el de acumular una peligrosamente excesiva cantidad de oxígeno en los tejidos. Según la autorizada opinión de Intaglietta, son las modificaciones de las moléculas de hemoglobina las que en un futuro se convertirán en la llamada sangre artificial.

Por año se transfunde el equivalente a 53 piletas olímpicas de sangre en todo el mundo. Suman ya tres millones las personas que se contagiarán el SIDA por una transfusión con sangre infectada aunque los controles siguen mejorando poco a poco en todas partes.

La sangre del futuro

A diferencia de su competidor más cercano (los PFC), las soluciones de hemoglobina pueden transportar cantidades de oxígeno más grandes y tienen una vida media más prolongada. El origen de las soluciones que actualmente se encuentran en  experimentación se remonta a la Segunda Guerra Mundial. Por aquel entonces, un grupo de científicos del ejército de Estados Unidos se abocó a la investigación de una sustancia que fuera compatible con la sangre de todos los factores. Medio siglo más tarde, los científicos que trabajan en el desarrollo de estos productos a base de moléculas de hemoglobina modificadas utilizan tanto proteínas de origen humano como de origen bovino. El doctor Intaglietta da la receta para obtener estos productos. Tome nota de los ingredientes y del proceso:

• el primer paso consiste en extraer los glóbulos rojos de la sangre;
• a continuación se destruye la membrana celular de los mismos para liberar las moléculas de hemoglobina que se encuentran en su interior;
• luego, por medio de filtros, se recupera esta proteína, se la abre y se le adiciona una sustancia llamada polietilenglicol (PEG). Este proceso permite que la molécula de hemoglobina tenga una vida media más extensa y, de yapa, le da más volumen.

Pero nadie es perfecto y las soluciones de hemoglobina también tienen sus bemoles. Al ser inyectados, estos productos estimulan la constricción de los vasos sanguíneos, lo que se traduce en un aumento de la presión arterial. Otros de los puntos flojos que los científicos deberán resolver son la neurotoxicidad y el peligro que significa predisponer a que el paciente padezca infecciones bacterianas (la hemoglobina es rica en hierro, uno de los platos preferidos de las bacterias). Por último, otra cuestión que demanda resolución es el costo, no sólo de las soluciones de hemoglobina sino también de los PFC. Pero el precio medio de estos productos es cuatro veces mayor que el de la sangre humana.

Para la emergencia

Si bien quedan todavía muchas asignaturas pendientes por resolver, los posibles futuros sustitutos de la sangre prometen importantes ventajas. "De las distintas características de las sustancias sustitutas, una de las más importantes es que son completamente universales. Lo que implica que a la hora de utilizarlas no es necesario tomar en cuenta el grupo sanguíneo del paciente que requiere la transfusión", apunta Intaglietta. Aun así, vale la pena dejar en claro que estos sustitutos no se proponen en ningún momento cumplir con otra función de la sangre que no sea el transporte de oxígeno y la restitución del volumen sanguíneo. Lo que no es poco decir. Aun así, la aplicación de estos productos se ve limitada a un campo relativamente reducido. "Si bien la gente cree que los sustitutos de la sangre van a convertirse en la nueva terapia transfusional, esto es erróneo. Van a ser un complemento de la terapéutica tradicional, destinado principalmente al sector de emergencias", señala Torres. "Los sustitutos de la sangre permitirán en un futuro agrandar la brecha de tiempo entre el momento en que una persona sufre un accidente y el momento en que se realiza la transfusión, de modo de contar con tiempo suficiente para decidir si esta última es realmente necesaria". ¿Cuándo estarán disponibles?  Aunque su salida al mercado tiene fecha incierta, Intaglietta desliza algunas pistas: "Se estima que dentro de dos años estaremos en condiciones de encarar ensayos clínicos bien adelantados con las soluciones de hemoglobina".

EL RATON SUBACUATICO

Allá por la década del 60, los perfluorocarbonos saltaron a la fama a través de una curiosa experiencia. Leland Clark de la Universidad de Alabama (Estados Unidos) dio difusión a una foto en la cual un ratón se encontraba en un liquido transparente, con su cola atada a la base del recipiente para impedir que la criaturita de Dios salga a flote. Lo curioso es que el ratón estaba vivo; en otras palabras, respiraba. El líquido elemento no era agua sino perfluorocarbono. Tres décadas después y ya en el terreno de la ficción, la película Abismo (The Abiss, 1989) mostraba a uno de los personajes principales sobrevivir en las profundidades del océano, respirando a través de un líquido. Nuevamente PFC.

HEMOGLOBINA FERMENTADA

En 1996, el Centro Médico de la Universidad de Duke (Estados Unidos) fue el lugar elegido para llevar a cabo una de las primeras experiencias clínicas con sustitutos de la sangre. Durante el transcurso de diez intervenciones quirúrgicas de reemplazo de cadera, se utilizó una solución salina mezclada con hemoglobina combinada, llamada Optro. Según el doctor Bruce Leone, profesor asociado de anestesiología de dicha universidad, este producto puede transportar oxígeno durante aproximadamente 7 horas. Optro se obtiene a partir de un gen alterado de la hemoglobina, el cual es introducido en una bacteria (Escherichia coli). A través de un proceso de fermentación, esta bacteria es capaz de producir grandes cantidades de hemoglobina. El lado flaco de Optro: su corta vida media.

VIAJE AL CENTRO DE LA SANGRE

Cada centímetro cúbico de sangre contiene entre 4,5 y 5,5 millones de glóbulos rojos, entre 7 y 12 mil glóbulos blancos y entre 150 y 400 mil plaquetas. Esta preciosa sustancia se completa con sales, proteínas y vitaminas que se encuentran en suspensión en el plasma sanguíneo. ¿Para qué tantas cosas? La sangre cumple con muchas tareas, entre las cuales se cuenta transportar una multitud de nutrientes, hormonas y residuos, defender al cuerpo de las infecciones y prevenir las hemorragias. En cuanto al transporte del oxígeno y de su contraparte, el dióxido de carbono, de esto se encarga la más importante de las proteínas de la sangre: la hemoglobina. Recientemente se ha demostrado que esta última también se encarga del transporte del óxido nítrico, lo que se traduce en la regulación de la presión sanguínea.

Publicado en “Futuro”, Página 12, el sábado 27 de marzo de 1999.