Cada medio segundo alguien en el mundo necesita recibir una transfusión sanguínea. Aunque los bancos de sangre y las transfusiones sanguíneas han revolucionado la medicina y salvan vidas a diario, todavía hay millones de personas que mueren porque hay escasez de sangre o porque no hay el tipo sanguíneo adecuado para que no sufran de un rechazo inmunológico hacia la sangre recibida. Es por esto que, alrededor del mundo, se ha invertido tiempo y esfuerzo para producir glóbulos rojos “sintéticos” en el laboratorio; sin embargo, tristemente, esto todavía no se ha logrado. 

Los glóbulos rojos que producimos en nuestro cuerpo son especiales, pues son de las únicas células humanas que no tienen núcleo. Esto es algo bueno, ya que así, estas células son lo suficientemente pequeñas para viajar rápidamente por el sistema circulatorio, y al mismo tiempo, tienen el espacio adecuado para transportar oxígeno a todas las partes del cuerpo. El gran reto a vencer en el laboratorio es que la mayoría de los glóbulos rojos que podemos producir en el presente, retienen su núcleo, lo que los hace menos eficientes para cargar oxígeno y, por ende, no pueden ser usados para la transfusión. 

Durante mi proyecto de doctorado, tratamos de mejorar el proceso de enucleación (pérdida de núcleo) y, para ello, decidimos copiar el proceso de producción sanguínea del cuerpo humano. En la médula ósea, la producción sanguínea sucede en un sitio llamado “isla eritroidea”, la cual está  compuesta por una célula central llamada macrófago. Un macrófago es un glóbulo blanco grande que puede tener diferentes ‘personalidades’ (funciones). Me gusta pensar que el macrófago de la isla eritroidea es como un enfermero, porque le da instrucciones, cuidado y soporte a los glóbulos rojos para que crezcan, se multipliquen, maduren y expulsen su núcleo.

Para ello, identifiqué un gen maestro llamado KLF1, que lograba “encender” muchos otros genes expresados por los macrófagos enfermeros. Mediante ingeniería genética, activamos KLF1 y lo forzamos a mantenerse activo. Con este mecanismo, vimos que los macrófagos se comportan como enfermeros. Además, cuando los pusimos en contacto con glóbulos rojos, encontramos resultados muy emocionantes: De los glóbulos rojos que fueron cultivados solos, únicamente el 30% de ellos perdieron el núcleo. Cuando los pusimos en contacto con nuestros macrófagos enfermeros, ¡el 80% de los glóbulos perdieron el núcleo! ¡Un gran avance!

Ahora, el reto de mi grupo de investigación es entender esta relación compleja entre el macrófago enfermero y los glóbulos rojos: ¿Cómo les está ayudando el macrófago? ¿Lo hace mediante contacto físico, o lo hace mandando señales de comunicación? Sí lo hace de esta última forma, ¿cuáles son las señales de comunicación que utiliza? En mi centro de investigación tenemos la tecnología y la experiencia para tratar de responder estas preguntas, por lo que estamos trabajando muy duro para resolverlas. 

Es un trabajo difícil, pero muy importante. Verdaderamente creo que, entendiendo las señales de comunicación clave entre el macrófago y el glóbulo rojo, se revelarán los pasos que necesitamos seguir para producir glóbulos rojos de calidad en un entorno distinto al natural. Esto eventualmente nos llevará a un reemplazo funcional para la transfusión sanguínea y, por ende, a salvar más vidas. 

Además, esto no es todo. Ahora que entendemos lo importante que es este macrófago enfermero en el proceso de producción sanguínea, podemos empezar a pensar en grande, por ejemplo, en nuevas formas de tratar anemias. Sabemos que los pacientes con anemias se caracterizan por tener fallas al producir sangre y por poseer niveles de hierro bajos. Hasta ahora, todos los tratamientos clínicos para tratar anemias se han enfocado en los glóbulos rojos; sin embargo, ahora, podemos diseñar fármacos para que potencien la actividad del macrófago enfermero, o para mejorar las señales de comunicación que envía dicho macrófago. De esta forma, podremos corregir el problema desde la raíz y dar a los pacientes anémicos mayores opciones de tratamiento con resultados más seguros y efectivos.

Para mayor información sobre este fascinante tema, puedes consultar mi artículo de investigación en Nature Communications, titulado Genetic programming of macrophages generates an in vitro model for the human erythroid island niche, al cual puedes acceder en este enlace. 

Para mayor información sobre este fascinante tema, puedes consultar mi artículo de investigación en Nature Communications, titulado Genetic programming of macrophages generates an in vitro model for the human erythroid island niche, al cual puedes acceder en este enlace. 

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Martha López Yrigoyen
Maestra en Ciencias, en Educación y Doctora en Medicina Regenerativa por la Universidad de Edimburgo, Reino Unido. Experta en ingeniería genética y biología celular de macrófagos y eritrocitos. Actualmente es investigadora y docente en la Universidad de Edimburgo. 

Revisoras: Sandra Sánchez y Dulce Trujillo

Diseñadora: Cynthia Fernández

Este texto fue publicado por primera vez en el sitio web extinto http://www.cientificasmexicanas.com, como parte del blog “Mexicanas al Grito de Ciencia“ creado por la entonces asociación de mujeres científicas llamada Científicas Mexicanas, que se mantuvo activo de Junio de 2020 a Junio de 2022. En el 2024 decidimos fusionar esfuerzos y una parte del equipo de trabajo decidió sumarse a la Tripulación de Prisma para seguir navegando, gracias por su comprensión y apoyo.