Introducció

Podríem afirmar que el primer tresor biològic va ser la sang, posteriorment s’hi varen afegir d’altres tresors i actualment les cèl·lules. Parlem de tresors biològics com a substàncies molt valuoses, d’origen biològic, que tenen relació amb la vida i el seu manteniment. Substàncies que, tal com ho fem amb els tresors materials, es guarden també en bancs, com el Banc de Sang i Teixits, l’entitat pública del sistema sanitari de Catalunya que treballa per millorar la qualitat de vida de les persones en temes bàsics com la donació altruista d’òrgans i el desenvolupament de teràpies avançades basades en la sang, les cèl·lules i els teixits.

Tot va començar amb la sang

A principis del segle XIX, l’any 1819, es fa la primera transfusió mèdica amb sang humana. James Blundell (1790-1878) un ginecòleg anglès vivia amb molta tristesa que algunes dones en el moment del part acabaven morint per culpa d'hemorràgies importants. En aquell temps les hemorràgies i les infeccions eren una de les causes de mort de les parteres. Blundell opinava, amb raó, que una partera no és una malalta i que l'embaràs és un estat fisiològic, no un malaltia. Per tant no hauria de ser normal morir en el moment del part.

En aquells temps es feien experiments de transfusions de sang amb gossos i altres animals. Blundell va aprofundir en el tema i va idear un instrumental específic, la copa Blundell i el seu gravitator, per efectuar transfusions.

L’any 1818 va transfondre la sang del marit d’una partera amb una hemorràgia important i sortosament aquesta va sobreviure. Dic sortosament perquè en aquells temps encara no es sabia res dels diferents grups sanguinis humans. Va ser Karl Lansdteiner (1868-1943) qui els va descobrir i documentar l’any 1901, gairebé cent anys més tard, rebent per aquest descobriment el Nobel de Medicina o Fisiologia l’any 1930.

Blundell va publicar la transfusió a The Lancet, l’any 1828, tal com es mostra a la següent imatge. El que no sabien era que si la sang del marit no haguera estat compatible la dona hauria probablement mort com a conseqüència de la transfusió.

A partir d'aquest fet, la sang es va convertir en un veritable tresor biològic amb capacitat per salvar vides.

1914-1918. Primera Guerra Mundial

La primera guerra mundial va provocar molts soldats ferits amb risc de morir dessagnats. És aleshores quan l’argentí Luis Agote (1868-1954) dissenya un sistema per conservar la sang en estat líquid fora del cos humà, dins un flascó amb citrat sòdic. La fotografia ens mostra la primera transfusió de sang citrada efectuada al món, el 9 de novembre de 194, a l’Hospital Rawson (Córdoba, Argentina). També es mostra el sistema de transfusió, fàcilment transportable, ideat pel metge anglès Oswald Hope Robertson (1886-1966).

1936-1939. Guerra Civil Espanyola. 1939-1945. Segona Guerra Mundial

Aquest mateix equipament és l’utilitzat per Frederic Duran i Jordà (1905-1957) quan la Generalitat de Catalunya crea el Consell de Sanitat de Guerra i li encarrega, el 6 d’octubre de 1936, la creació d’un Servei de Transfusió sanguínia. El Servei de Transfusió s’instal·la al carrer Hospital, 18. En l’edifici de l’Institut Clínic de Montjuïc, en un pavelló de l’Exposició Universal de 1929 en el que La Caixa hi havia instal·lat una clínica pels seus afiliats per l’assegurança mèdica. Edifici que actualment ocupa l’Institut Cartogràfic de Catalunya.

La gran majoria de donants eren dones, perquè els homes joves eren al front de guerra. La sang es recollia en flascons refrigerats i es transportava al front de guerra. L’experiència de Duran i Jordà va ser la llavor del primer banc de sang hospitalari del món, l’any 1937, a l'Hospital Cook County (Chicago), i de la xarxa de bancs de sang de campanya de l’exercit aliat durant la Segona Guerra Mundial.

Durant la Segona Guerra Mundial, la Creu Roja Americana va recollir més de 13 milions de donacions de sang. Frederic Duran s'exilia el febrer de 1939. És convidat per la Creu Roja Britànica amb l'aval del doctor Josep Trueta. Assisteix la doctora Janet Vaughan per ajudar-la a crear el primer banc de sang amb el seu mètode a l'Hospital de Hammersmith (Londres). El 1938 es va establir a Bristol l'Army Blood Supply Depot (ABSD), i el sistema de Duran i Jordà és òptim per proveir-lo. La Segona Guerra Mundial és a punt de començar.

Els fonaments de l'Emergency Blood Transfusion Service, precedent del National Blood Transfusion Service (NBTS) que s'establirà el 1946, ja són ferms, i el 1944 s'arriba a la xifra de 900 centres de donació arreu del Regne Unit i 700.000 donants. Duran, establert a Manchester, encara no té reconegut el seu títol de medicina. Quan se li reconeix, dos anys més tard, dirigeix el departament de patologia del Hall Children's Hospital i del Monsall Hospital. El 1950 aconsegueix la nacionalitat britànica i el 1957 mor a conseqüència d’una leucèmia que ell mateix es diagnostica.

Des d’aleshores els procediments i la tecnologia han evolucionat molt. A la imatge següent es mostren les diferents etapes i procediments que passa la sang d’un donat fins a ser emmagatzemada en un banc de sang i teixits.

Cada pas implica un tractament específic per millorar la compatibilitat, seguretat i funcionalitat de la sang:

• Blood donor (A Pos). Es recull una bossa de sang del donant, amb el grup sanguini especificat (en aquest cas, A positiu).
• Reducer (Reducció de leucòcits). Aquest pas elimina els glòbuls blancs (leucòcits) de la sang. La seva reducció és important per prevenir reaccions immunològiques en el receptor i altres complicacions, com la febre o la transmissió de malalties associades als leucòcits.
• Pathogen Inactivator (Inactivació de patògens). Aquest mòdul s'encarrega d'inactivar patògens (bacteris, virus, fongs, etc.) presents a la sang per garantir que sigui segura per a la transfusió. Això pot incloure processos com l'exposició a llum ultraviolada o l'addició d'agents químics.
• Enzyme Converter (Conversió enzimàtica). Aquí s'utilitzen enzims per modificar certs antígens de la superfície dels glòbuls vermells. Això pot servir per convertir la sang d'un tipus específic (com A o B) en sang de tipus O, que és universalment compatible per a la transfusió.
• Pegylator (Pegilació). En aquest pas, s'afegeix polietilenglicol (PEG) als components cel·lulars de la sang. Aquest procés redueix el reconeixement immunològic de la sang pel sistema immune del receptor, augmentant la seva compatibilitat i reduint el risc de rebuig.
• Stealth ECO (Sang "Stealth"). El producte final és una bossa de sang "Stealth" (furtiva), tractada per ser més segura i compatible amb el receptor. La sang així modificada es transferirà al pacient.

La sang salva moltes vides. Pensis en que sense sang hospitalària no es podrien realitzar transplantaments, cirurgia cardíaca, etc. I tot plegat fruit de donacions altruistes.

La llet materna. Un altre tresor biològic.

La llet materna és un altre dels tresors biològics per nosaltres, pels mamífers. Com tots els mamífers, els humans som vivípars, durant la gestació ens alimentem directament de a mare a través de la placenta. Al néixer, tots necessitem un temps de lactància materna que ens garanteix una correcta alimentació inicial. A més, el sistema defensiu del recent nascut és molt poc desenvolupat i la llet materna li aporta, en especial amb el primer calostre, els anticossos necessaris que encara no és capaç de sintetitzar per sí mateix.

La lactància comporta avantatges pel nadó, per la mare i per la societat.

Pel nadó: L’aliment és disponible, a demanda adaptable, en la dosi correcta, a la temperatura correcta, no contaminat i amb la composició ideal per afavorir una bona digestibilitat i un bon pas pel tracte digestiu. El desenvolupament del nadó serà més sa, amb menys infeccions i altres malalties. Preveu el sobrepès i la diabetis tipus 2 en la infantesa.

Per la mare: És l’aliment que genera menys despesa. Genera un vincle emocional amb el nadó. Afavoreix la pèrdua del pes guanyat durant l’embaràs i la involució de la matriu, disminuint la freqüència de malalties post-part. És un anticonceptiu natural. Afavoreix la disminució de càncers i osteoporosi.

Per la societat: Genera menys despesa en salut, menys absentisme laboral i és una alimentació totalment ecològica.

L’any 1990 es publica a la revista The Lancet un article comparant la freqüència de la malaltia enterocolitis necrosant en nounats alimentats amb llet materna i nadons alimentats amb llet comercial de fórmula ^[1]. L’alimentació amb llet de fórmula multiplicava per entre 6 i 10 cops el risc de patir la malaltia (l’alimentació mixta el multiplicava per 3 cops).

L’article dispara l’alarma i es creen bancs de llet materna arreu del món per tal de garantir que tots aquells infants que ho precisin la puguin rebre i no calgui la llet artificial, de fórmula.

Segons UNICEF i la OMS, el percentatge mundial de lactants que s'alimenten només amb llet materna es un 48%, però encara és per sota de l'objectiu de l'agència sanitària de la ONU d'assolir almenys un 50% per al 2025. Els organismes especialitzats advoquen per augmentar la recopilació de dades fiables, fer front a les desigualtats sanitàries i garantir que les mares i les famílies rebin suport oportú i eficaç. El nombre de lactants menors de sis mesos alimentats exclusivament amb llet materna a tot el món ha augmentat en un 10% en els darrers dotze anys. Tanmateix, segueix havent-hi problemes per abordar. El 50% previst per al 2025 podria salvar la vida de més de 820.000 nens a l'any, segons les darreres dades disponibles. ^[2] Segons un altre article publicat el 23 de febrer de 2022 a la mateixa web, la indústria de la llet infantil en fa una comercialització poc ètica infringint normes internacionals sobre pràctiques de nutrició infantil, en detriment de l’alimentació amb llet materna.

Hi ha un consens sanitari generalitzat en que, si la mare no pot alletar el seu nadó, el millor és la llet materna donada prèviament a un banc de llet materna.

En primer lloc cal captar les donants de llet materna. Un cop correctament informades i convençudes de la seva donació altruista, se’ls passa un control sanitari per tal d’excloure riscos per la mare, pel nado lactant i pels futurs nadons que consumiran la llet del banc de llet materna.

La pròpia mare, un cop alletat el seu nadó, s’extraurà la llet sobrant, en el seu propi domicili, amb un equipament a tal efecte. El recipient, conservat sempre en el frigorífic serà recollit a casa seva per part del personal del banc de llet en un temps òptim.

Al banc de llet, la llet recollida passa uns controls sanitaris que en garanteix el seu consum posterior. S’envasa en lots d’igual volum (en presentacions de 50, 100 i 250 ml) i donant, s’etiqueta, es pasteuritza ^[3] i s’emmagatzema, fins al seu consum hospitalari, a uns -80 ºC, mantenint-se gairebé totes les seves propietats.

La llet materna dels bancs de llet es subministra únicament a unitats de neonatologia hospitalària. És un producte destinat únicament a prematurs extrems o nadons amb problemes digestius hospitalaris. Producte que permet una perfecta traçabilitat.

Els teixits. Peces biològiques de recanvi.

Un teixit biològic és un conjunt de cèl·lules similars, juntament amb la matriu extracel·lular que les envolta, que treballen conjuntament per realitzar una funció específica en un organisme viu. Els teixits són una de les unitats fonamentals de l'organització biològica en organismes multicel·lulars i constitueixen els components bàsics dels òrgans i els sistemes del cos.

Les característiques principals dels teixits biològics són:

1. La composició cel·lular. Les cèl·lules que formen un teixit solen compartir característiques estructurals i funcionals.
2. La funció específica. Cada tipus de teixit està especialitzat per dur a terme una o diverses funcions concretes, com ara la contracció, la conducció d'impulsos nerviosos o el suport estructural.
3. La matriu extracel·lular. Molts teixits inclouen una matriu composta de proteïnes, fibres i altres substàncies que ofereixen suport mecànic, protecció o adhesió per a les cèl·lules.

Els tipus principals de teixits en animals són:

1. Teixit epitelial. Cobreix superfícies internes i externes del cos, com la pell i les mucoses. Les seves funcions són les de protecció, absorció, secreció, i sensació.
2. Teixit connectiu. Proporciona suport estructural i connecta diferents parts del cos. En són un exemple l’os, el cartílag, la sang i el teixit adipós. Es compon de fibres (com el col·lagen) i matriu extracel·lular.
3. Teixit muscular. Especialitzat en la contracció per permetre el moviment. N’hi ha de diferents tipus: esquelètic (voluntari), cardíac (al cor) i llis (involuntari).
4. Teixit nerviós. Conducció d'impulsos elèctrics per coordinar funcions corporals. Format per neurones i cèl·lules de la glia.

Els teixits, com a peça de recanvi, es poden extreure d’una persona viva o d’una persona morta. En el primer cas es tracta d’un transplantament autòleg. El pacient és alhora el donant i el receptor. Aquest tipus de transplantament és especialment útil perquè elimina el risc de rebuig immunològic, ja que el sistema immune del receptor no reconeix el teixit com a estrany.

Aplicacions comunes dels transplantaments autòlegs en són:

1. Transplantament de medul·la òssia o cèl·lules mare hematopoètiques. Utilitzat sovint en pacients amb leucèmies, limfomes o altres càncers hematològics. Les cèl·lules mare del pacient es recullen abans d'un tractament agressiu (com quimioteràpia o radioteràpia) i es reintrodueixen després del tractament.
2. Transplantament de cèl·lules reproductores. Que es reintrodueixen posteriorment a un tractament agressiu, com en el cas anterior.
3. Greix autòleg (lipofilling). Es fa servir greix del propi pacient (extret amb liposucció) per emplenar o reparar teixits danyats, com en la reconstrucció mamària després d'un càncer o en cirurgia estètica.
4. Pell autòloga (empelt de pell). Utilitzat en el tractament de cremades greus o lesions cutànies. Es pren pell d'una àrea sana del pacient per cobrir una zona lesionada.
5. Ossos autòlegs. Sovint es prenen fragments d'os d'una part del cos (com la pelvis) per reparar fractures o defectes ossis en una altra part. En traumatismes cranioencefàlics importants s’extreu una calota cranial que es torna a col·locar posteriorment quan la inflamació del cervell ha remès (antigament es col·locava una malla de titani).
6. Sang autòloga. En cirurgies programades, es pot extreure sang del pacient prèviament i emmagatzemar-la per utilitzar-la en cas de necessitat durant o després de l'operació. Del sèrum de la sang se’n pot extreure també col·liri oftalmològic en persones que no produeixen llàgrimes.

No tots els transplantaments de teixits de donants vius són autòlegs. Per exemple, s’utilitza la membrana amniòtica per cobrir parts de la còrnia de l’ull d’una altra persona.

Tanmateix, la major part de transplantaments no autòlegs es fan amb teixits procedents de cadàvers. Els més estesos són:

1. El transplantament de còrnia. La còrnia és la membrana transparent que envolta per fora l'ull i que ens permet veure. A Catalunya cada any es fan uns 1500 trasplantaments de còrnia.
2. Transplantament de pell. Una de les principals causes de mortalitat d'un gran cremat són les infeccions. A Catalunya es fan uns 25 transplantaments de pell en grans cremats a l’any.
3. Transplantament d’ossos, tendons o menisc. A Catalunya es fan gairebé 4000 trasplantaments de teixit múscul-esquelètic cada any.
4. Transplantament de teixit vascular. Les vàlvules cardíaques, les venes i les artèries. també poden ajudar a restituir el bon funcionament de l'aparell circulatori. A Catalunya es fan uns 100 transplantaments de vàlvules cardíaques i 250 transplantaments de segments vasculars anualment.

Les cèl·lules. Els tresors biològics microscòpics.

Es podria dir que la història d’aquest apartat comença a Hiroshima, el 6 d’agost de 1945, quan els Estats Units hi llencen la primera bomba nuclear de la història sobre població civil. Una de les conseqüències colaterals va ser la intensa radiació que va destruir les cèl·lules del moll de l’os dels supervivents a la explosió inicial i molts d’ells varen morir a les poques setmanes al deixar de renovar la sang.

A partir d’aquí, el govern dels Estats Units hi va abocar milions de dòlars en investigació, dins el seu pressupost de defensa, per tal d’evitar que els passes a ells mateixos en un futur i una de les tècniques que varen acabar desenvolupant va ser la del transplantament de moll de l’os.

L’aplicació de la quimioteràpia i de la radioteràpia en els tractaments agressius contra el càncer, en particular en les leucèmies, destrueix també les cèl·lules del moll de l’os, de manera semblant a la radiació a Hiroshima. A partir dels anys 60 es comencen a generalitzar al món els trasplantaments de moll de l’os de manera colateral al tractament del càncer.

Les cèl·lules mare hematopoètiques són estretes, abans del tractament contra el càncer, del moll de l’os del pacient i/o separades de la sang perifèrica del pacient amb un aparell nomenat separador cel·lular. Posteriorment es conserven al banc de sang i teixits, congelades amb nitrogen líquid a uns -196ºC, per ser transferides al pacient desprès del tractament.

També es poden utilitzar cèl·lules mare de la sang del cordó umbilical (E. Boyse, 1983). Tècnica que s’utilitza a partir dels anys 1980 per transplantaments de moll de l’os [E. Glukman, 1988]. A Nova York es crea, l’any 1989, el primer banc de sang de cordó umbilical del món [P. Rubinstein, 1989] i, sis anys més tard, es crea el de Barcelona.

Un cop pinçat i tallat el cordó umbilical del nadó, se’n desinfecta prèviament la zona de la punció venosa i s’extreu la sang del cordó umbilical ja tallat. La sang extreta es processa amb un separador cel·lular fins a obtenir 20 mL de sang purificada que són etiquetats i conservats posteriorment en un tanc de nitrogen líquid que en garantirà la seva perfecta conservació. Les primeres mostres del banc de sang i teixits de Barcelona encara són viables avui en dia. De les aproximadament 20000 unitats conservades unes 1500 ja han estat trasplantades de manera anònima i totalment altruista.

Els humans disposem d’un sistema immunitari molt complex. En particular, els limfòcits són cèl·lules especialitzades en defensar-nos de malalties infeccioses i del càncer.

La major part de malalties infeccioses són autolimitades, en un breu termini de temps evolucionen cap a la curació espontània gràcies al nostre sistema immunitari. A més, es generen defenses (anticossos) que prevenen la malaltia en un futur o en disminueixen els seus símptomes.

Al llarg de la nostra vida tots haurem patit uns 200 càncers que s’hauran resolt per sí sols gràcies als nostres limfòcits-T.

En pacients tractats amb quimioteràpia o radioteràpia el seu sistema immunitari queda molt disminuït (immunodeprimit). En aquests casos se’ls manté, dins el possible, en un ambient estèril. En cas d’infecció, per exemple un herpes zòster, se’ls tracta amb antivírics (aciclovir) i anticossos generats prèviament per un donant que ja ha superat la malaltia.

Tecnologies recents per potenciar la lluita contra el càncer per part del nostre sistema immunitari són l’edició genètica CRISPR-Cas i el CAR-T, basades en el CAR (Chimeric Antigen Receptor) bacterià.

El CAR és una proteïna sintètica dissenyada per millorar la capacitat del sistema immunitari de reconèixer i destruir cèl·lules cancerígenes. Es tracta d'un receptor creat mitjançant enginyeria genètica que combina parts d'un anticòs monoclonal amb elements activadors de limfòcits T.

Els limfòcits T són extrets del pacient, modificats per expressar els receptors CAR al seu exterior i després reintroduïts al cos. Aquests receptors permeten que els limfòcits T identifiquin antígens específics a la superfície de les cèl·lules cancerígenes i desencadenin una resposta immune dirigida.

El CAR-T és una teràpia prometedora per tractar diversos tipus de càncer, especialment leucèmies i limfomes, gràcies a la seva alta especificitat i efectivitat. Tanmateix, també presenta reptes, com efectes secundaris potencialment greus i costos molt elevats.

Altra tecnologia innovadora en la lluita contra el càncer són les vacunes terapèutiques d'ARN. S’entrena el sistema immunitari a reconèixer i destruir cèl·lules tumorals utilitzant ARN missatger (ARNm) que codifica antígens específics presents a les cèl·lules cancerígenes (neoantígens) segons el procediment següent:

1. Identificació dels neoantígens, les proteïnes o marcadors específics del tumor que es vol atacar.
2. Disseny de l'ARNm que conté la informació genètica per produir els neoantígens.
3. Encapsulació i administració de l'ARNm en nanopartícules lipídiques que el protegeixen i afavoreixen la seva entrada dins les cèl·lules.
4. Expressió de l’ARNm dins les cèl·lules dendrítiques (cèl·lules presentadores d'antígens), que produeixen els antígens codificats i els mostren al sistema immunitari.
5. Activació immunitària de limfòcits T que ataquen específicament les cèl·lules tumorals que expressen aquests neoantígens específics.

L’alta especificitat i fàcil personalització per a cada pacient fa aquesta tecnologia potencialment capaç de tractar diversos tipus de càncer. El repte és mantenir l'estabilitat de l'ARNm, evitar respostes inflamatòries no desitjades i gestionar correctament la variabilitat dels tumors.

Jordi Coll Vera - 2025