Nuevas experiencias con cerebros avivan el debate bioético
23 julio
10:532018
Las investigaciones en neurociencia, con el objetivo último de profundizar en el conocimiento del el cerebro humano, del que tan poco sabemos todavía, están avanzando vertiginosamente (ver AQUÍ). Así, importantes proyectos como la “BRAIN Initiative”, en Estados Unidos, o el Human Brain Project (HBP), en Europa, se han puesto en marcha con el objetivo de impulsar estas investigaciones.
Estas experiencias presentan también un gran potencial para su aplicación en la clínica médica, por ejemplo para tratar enfermedades neurodegenerativas, revertir las adicciones o actuar sobre el dolor crónico sin necesidad de consumir opioides. No obstante, plantean diversas cuestiones bioéticas, cuyo abordaje es necesario para regular estas investigaciones.
Estas experiencias presentan también un gran potencial para su aplicación en la clínica médica, por ejemplo para tratar enfermedades neurodegenerativas, revertir las adicciones o actuar sobre el dolor crónico sin necesidad de consumir opioides. No obstante, plantean diversas cuestiones bioéticas, cuyo abordaje es necesario para regular estas investigaciones.
Neurociencia y Neuroética
En respuesta a la “BRAIN Initiative”, los Institutos Nacionales de Salud (NIH) norteamericanos publicaron en 2014 un informe en el que se recogían los antecedentes científicos hasta el momento y se daban una serie de recomendaciones para regular el futuro desarrollo experimental en este campo. No obstante, también señalaba que estas investigaciones implican “consideraciones éticas especiales. Debido a que el cerebro da 
lugar a la conciencia, nuestros pensamientos más íntimos y nuestras necesidades humanas más básicas, los estudios mecánicos del cerebro ya han dado lugar a nuevas preguntas sociales y éticas. ¿Puede la investigación del desarrollo cerebral ser utilizada para mejorar el desarrollo cognitivo en nuestras escuelas? ¿Bajo qué circunstancias debe el conocimiento del mecanismo de la adicción y otros trastornos neuropsiquiátricos utilizarse para juzgar la responsabilidad en nuestro sistema judicial? ¿Puede un litigio civil que involucre daños por dolor y sufrimiento ser informado mediante mediciones objetivas de los estados de dolor central en el cerebro? ¿Se pueden usar legítimamente los estudios de toma de decisiones para adaptar las campañas publicitarias y determinar qué productos son más atractivos para grupos de consumidores específicos?”
A finales de ese mismo año, el NIH convocó un grupo de trabajo titulado “Cuestiones éticas de la investigación en neurociencia”, en el que participaron tres docenas de investigadores, clínicos, bioéticos y representantes de organizaciones de pacientes, junto con el liderazgo de la National Science Foundation, la Food and Drug Administration y el NIH. El objetivo era identificar áreas de prioridad para este tipo de investigaciones que pudieran informar las políticas relacionadas con la conducta ética de la investigación o su uso ético. Algunas de las cuestiones planteadas estuvieron relacionadas con: la recopilación de datos en contextos de investigación versus contextos clínicos; la difusión de los datos y cuestiones de propiedad; las obligaciones para con los participantes en las investigaciones; las consecuencias no intencionadas de los dispositivos de estimulación neuronal; el consentimiento informado; la protección de poblaciones vulnerables; el mejoramiento cognitivo o neuroenhancement; las diferencias culturales en la ética de la investigación de dispositivos neuronales; el desarrollo de definiciones apropiadas para “trastornos del espectro”; o con la investigación en modelos animales, tanto en el sentido de que pueden “humanizarse”, como con los problemas que rodean la traducción de los hallazgos en herramientas efectivas de diagnóstico y tratamiento.
En relación con ello, Obama encargó a la Presidential Commission for the Study of Bioethical Issues (PCSBI) el estudio bioético de estas y otras cuestiones, lo que dio lugar a la elaboración de dos informes. El primero, publicado en 2014, se centra en la integración explícita y sistemática de la ética en la investigación en neurociencia desde el principio. El segundo, publicado en 2015, se refiere a tres temas: la mejora cognitiva, la capacidad de consentimiento y la neurociencia y el sistema legal . Por su parte, el NIH ha establecido una División de Neuroética encargada de informar a la BRAIN Initiative en el manejo de cuestiones y problemas bioéticos relacionados con sus investigaciones.
Además de todas estas cuestiones planteadas por la práctica investigadora en neurociencia y por el avance de nuestro conocimiento sobre el cerebro y su funcionamiento, hay una subárea de la neurociencia que plantea cuestiones éticas específicas. Se trata de los experimentos con tejido cerebral humano.
lugar a la conciencia, nuestros pensamientos más íntimos y nuestras necesidades humanas más básicas, los estudios mecánicos del cerebro ya han dado lugar a nuevas preguntas sociales y éticas. ¿Puede la investigación del desarrollo cerebral ser utilizada para mejorar el desarrollo cognitivo en nuestras escuelas? ¿Bajo qué circunstancias debe el conocimiento del mecanismo de la adicción y otros trastornos neuropsiquiátricos utilizarse para juzgar la responsabilidad en nuestro sistema judicial? ¿Puede un litigio civil que involucre daños por dolor y sufrimiento ser informado mediante mediciones objetivas de los estados de dolor central en el cerebro? ¿Se pueden usar legítimamente los estudios de toma de decisiones para adaptar las campañas publicitarias y determinar qué productos son más atractivos para grupos de consumidores específicos?”A finales de ese mismo año, el NIH convocó un grupo de trabajo titulado “Cuestiones éticas de la investigación en neurociencia”, en el que participaron tres docenas de investigadores, clínicos, bioéticos y representantes de organizaciones de pacientes, junto con el liderazgo de la National Science Foundation, la Food and Drug Administration y el NIH. El objetivo era identificar áreas de prioridad para este tipo de investigaciones que pudieran informar las políticas relacionadas con la conducta ética de la investigación o su uso ético. Algunas de las cuestiones planteadas estuvieron relacionadas con: la recopilación de datos en contextos de investigación versus contextos clínicos; la difusión de los datos y cuestiones de propiedad; las obligaciones para con los participantes en las investigaciones; las consecuencias no intencionadas de los dispositivos de estimulación neuronal; el consentimiento informado; la protección de poblaciones vulnerables; el mejoramiento cognitivo o neuroenhancement; las diferencias culturales en la ética de la investigación de dispositivos neuronales; el desarrollo de definiciones apropiadas para “trastornos del espectro”; o con la investigación en modelos animales, tanto en el sentido de que pueden “humanizarse”, como con los problemas que rodean la traducción de los hallazgos en herramientas efectivas de diagnóstico y tratamiento.
En relación con ello, Obama encargó a la Presidential Commission for the Study of Bioethical Issues (PCSBI) el estudio bioético de estas y otras cuestiones, lo que dio lugar a la elaboración de dos informes. El primero, publicado en 2014, se centra en la integración explícita y sistemática de la ética en la investigación en neurociencia desde el principio. El segundo, publicado en 2015, se refiere a tres temas: la mejora cognitiva, la capacidad de consentimiento y la neurociencia y el sistema legal . Por su parte, el NIH ha establecido una División de Neuroética encargada de informar a la BRAIN Initiative en el manejo de cuestiones y problemas bioéticos relacionados con sus investigaciones.
Además de todas estas cuestiones planteadas por la práctica investigadora en neurociencia y por el avance de nuestro conocimiento sobre el cerebro y su funcionamiento, hay una subárea de la neurociencia que plantea cuestiones éticas específicas. Se trata de los experimentos con tejido cerebral humano.
Experimentos con tejido cerebral ex vivo, organoides o quimeras cerebrales humanas
Nuestra incapacidad de acceder al estudio físico del cerebro durante la vida de un individuo supone una barrera para la comprensión de su funcionamiento. Por ello, se están desarrollando diversos enfoques para arrojar luz sobre la función cerebral y los trastornos asociados a este importante órgano: la investigación con tejido cerebral ex vivo, los organoides cerebrales humanos o las quimeras humano-animales.
El estudio del tejido cerebral ex vivo, o incluso de cerebros animales completos, permite conocer ciertos aspectos de este órgano, como algunos circuitos cerebrales intactos. No obstante, tras la muerte se producen importantes cambios en las propiedades biofísicas del cerebro, por lo que desarrollar otros métodos de investigación sigue siendo un desafío. No obstante, los avances técnicos en este campo podrían incrementar la utilidad de este enfoque. Por ejemplo, recientemente diversos medios de comunicación se han hecho eco de la noticia de que investigadores de Yale han logrado mantener activos cerebros de cerdo fuera de su cuerpo. Para ello, los investigadores recolectaron cerebros de cerca de 200 cerdos en un matadero y los trasladaron a su laboratorio, en donde los mantuvieron médicamente activos (aunque no conscientes) durante 36 horas, mediante un sistema de bombas, calentadores y fluido transportador de oxígeno. Aunque parece que sería posible mantenerlos en funcionamiento indefinidamente, e incluso restaurar la actividad eléctrica que da lugar a la “mente” animal, esto no se realizó por prudencia.
Por su parte, los organoides cerebrales humanos son estructuras multicelulares en 3D derivadas de células madre que se asemejan a distintas regiones cerebrales. Ya se han desarrollado organoides cerebrales para investigar enfermedades, como los trastornos del espectro autista, la esquizofrenia, el cáncer cerebral o la microcefalia que sufren los bebés infectados con el virus Zika antes de nacer, así como para el desarrollo de fármacos. Aunque esta línea de investigación está en sus comienzos, estos sistemas podrían servir como modelo predictivo de trastornos cerebrales específicos a ciertas mutaciones genéticas e incluso a pacientes individuales, así como para modelar interacciones microbio-huésped. Distintos organoides cerebrales se pueden combinar in vitro para estudiar la formación de circuitos neuronales y las interacciones celulares entre diferentes regiones .
Finalmente, las quimeras implican el trasplante de células humanas, derivadas in vitro de células madre pluripotentes, a cerebros animales, como el de los roedores. Uno de los desafíos para desarrollar organoides cerebrales más complejos de los conseguidos hasta ahora es la falta de irrigación sanguínea, ante lo que se ha propuesto implantar los organoides de cerebro humano en un cerebro de animal hospedador. Por ejemplo, ya se han trasplantado organoides cerebrales humanos a roedores, donde han sido irrigados por vasos sanguíneos (vascularizados) . Así se busca conseguir una mejor modelización de las enfermedades cerebrales humanas en un entorno fisiológico o probar tratamientos farmacológicos.
Sin embargo, estas experiencias suscitan importantes interrogantes bioéticos que están siendo abordados por diferentes expertos. A continuación, se expone una síntesis del panorama bioético actual en este campo.
El estudio del tejido cerebral ex vivo, o incluso de cerebros animales completos, permite conocer ciertos aspectos de este órgano, como algunos circuitos cerebrales intactos. No obstante, tras la muerte se producen importantes cambios en las propiedades biofísicas del cerebro, por lo que desarrollar otros métodos de investigación sigue siendo un desafío. No obstante, los avances técnicos en este campo podrían incrementar la utilidad de este enfoque. Por ejemplo, recientemente diversos medios de comunicación se han hecho eco de la noticia de que investigadores de Yale han logrado mantener activos cerebros de cerdo fuera de su cuerpo. Para ello, los investigadores recolectaron cerebros de cerca de 200 cerdos en un matadero y los trasladaron a su laboratorio, en donde los mantuvieron médicamente activos (aunque no conscientes) durante 36 horas, mediante un sistema de bombas, calentadores y fluido transportador de oxígeno. Aunque parece que sería posible mantenerlos en funcionamiento indefinidamente, e incluso restaurar la actividad eléctrica que da lugar a la “mente” animal, esto no se realizó por prudencia.
Por su parte, los organoides cerebrales humanos son estructuras multicelulares en 3D derivadas de células madre que se asemejan a distintas regiones cerebrales. Ya se han desarrollado organoides cerebrales para investigar enfermedades, como los trastornos del espectro autista, la esquizofrenia, el cáncer cerebral o la microcefalia que sufren los bebés infectados con el virus Zika antes de nacer, así como para el desarrollo de fármacos. Aunque esta línea de investigación está en sus comienzos, estos sistemas podrían servir como modelo predictivo de trastornos cerebrales específicos a ciertas mutaciones genéticas e incluso a pacientes individuales, así como para modelar interacciones microbio-huésped. Distintos organoides cerebrales se pueden combinar in vitro para estudiar la formación de circuitos neuronales y las interacciones celulares entre diferentes regiones .
Finalmente, las quimeras implican el trasplante de células humanas, derivadas in vitro de células madre pluripotentes, a cerebros animales, como el de los roedores. Uno de los desafíos para desarrollar organoides cerebrales más complejos de los conseguidos hasta ahora es la falta de irrigación sanguínea, ante lo que se ha propuesto implantar los organoides de cerebro humano en un cerebro de animal hospedador. Por ejemplo, ya se han trasplantado organoides cerebrales humanos a roedores, donde han sido irrigados por vasos sanguíneos (vascularizados) . Así se busca conseguir una mejor modelización de las enfermedades cerebrales humanas en un entorno fisiológico o probar tratamientos farmacológicos.
Sin embargo, estas experiencias suscitan importantes interrogantes bioéticos que están siendo abordados por diferentes expertos. A continuación, se expone una síntesis del panorama bioético actual en este campo.
Cuestiones bioéticas de la experimentación con tejido, organoides o quimeras cerebrales humanas
En marzo de este año, la BRAIN Initiative convocó un taller titulado “Taller de investigación con Tejido Neural”, en el que dos docenas de participantes con antecedentes en neurociencia, neurología, bioética, filosofía y teología, entre otros, discutieron el estado de la ciencia y las implicaciones éticas en relación con estas experiencias, identificando distintos aspectos éticos relacionados con esta área científica.
Por otra parte, la revista Nature publicaba en abril de 2018 un artículo titulado “La ética de experimentar con el tejido cerebral humano”, que subtitulaba: “Se plantearán preguntas difíciles a medida que los modelos de cerebro humano se acerquen a la replicación de sus funciones”. En el trabajo, los investigadores exponen una serie de cuestiones que en su opinión deben abordarse como un primer paso para regular estas experiencias, muchas de las cuales coinciden con las señaladas en el taller anteriormente citado.
En síntesis, las cuestiones identificadas por ambos grupos son:
En síntesis, las cuestiones identificadas por ambos grupos son:
1. Promesa científica: se discute el “imperativo ético” de aprovechar estos modelos de cerebro humano
para avanzar en nuestro conocimiento sobre las enfermedades y trastornos cerebrales. En el artículo de Nature, los autores señalan que “la promesa de sustitutos del cerebro es tal que abandonarlos parece
no ser ético, dada la gran cantidad de sufrimiento humano causado por trastornos neurológicos y psiquiátricos, y dado que la mayoría de las terapias para estas enfermedades desarrolladas en modelos animales no funcionan en las personas”.
2. Humanidad: “El cerebro nos confiere ciertas habilidades que nos hacen humanos, al mismo tiempo que nos hace a cada uno de nosotros único”. En el taller se debatió acerca de qué características, específicamente, nos hacen humanos, y se trataron temas relacionados con la identidad, como la memoria. Por otro lado se enfatizó el hecho de que el cerebro por sí solo no es un ser humano, debe estar funcionando en un cuerpo vivo, de un ser humano, que a su vez existe dentro de un contexto social, lo que es crítico para el desarrollo de una identidad humana. Hubo discusión sobre la integración de las células humanas en cerebros de mamíferos no humanos; concluyéndose que es poco probable que el animal se humanice y que es necesaria una consideración cuidadosa del beneficio social y el bienestar animal. No obstante, se señaló como pregunta central a considerar “¿qué tipo de modificación funcional del cerebro animal importaría moralmente y por qué?” Por su parte, los autores del trabajo de Nature manifiestan que “las decisiones sobre qué tipo de quimeras están permitidas, o si ciertos órganos humanos cultivados en animales hacen que estos sean “demasiado humanos”, en última instancia deben tomarse caso por caso, teniendo en cuenta los riesgos y beneficios y las diversas sensibilidades de las personas”.
3. Considerabilidad moral vs. estatus moral: El grupo discutió qué categoría moral era más apropiada para los modelos cerebrales humanos y porqué un organoide de cerebro humano podría tener una consideración moral. La capacidad de sentir se identificó como un marcador moral crítico.
4. Métricas para evaluar la sensibilidad o la conciencia (o la capacidad de cualquiera de ellas): Una pregunta clave discutida en el taller fue cómo saber si un organoide cerebral humano ha desarrollado sensibilidad, por lo que se sugirió que esta podría ser un área de investigación para informar la revisión de estas preguntas en el futuro. En relación con esto, en el artículo de Nature se señala que además del problema de decidir qué capacidades del modelo cerebral serían moralmente relevantes, con nuestro conocimiento actual de qué es la conciencia y qué componentes básicos requiere, es difícil saber siquiera qué señales buscar.
5. Consentimiento informado: Puede valer la pena considerar la incorporación de información y opciones en el proceso de consentimiento informado para la donación de células madre si estas van a ser utilizadas para derivar organoides cerebrales o producir quimeras humano-animales.
6. Administración: Se discuten aspectos como la duración y conclusión de los estudios o la eliminación de los tejidos, señalando que en el futuro podría ser necesario establecer medidas específicas para los modelos cerebrales humanos. En el artículo de Nature, por ejemplo, se preguntan: “si los investigadores desarrollan ratones, digamos, con algunas capacidades cognitivas avanzadas, ¿deberían destruirse esos animales o recibir un tratamiento especial al final de un estudio? Algunos animales, como los chimpancés, ya ingresan a los santuarios para vivir el resto de sus vidas después de que los investigadores hayan terminado de trabajar con ellos en los laboratorios”; y proponen la figura del “guardián”, alguien distinto de los investigadores, para garantizar el bienestar de los sustitutos del cerebro o las quimeras.
7. Propiedad: Se plantea la cuestión de quién debería “poseer” los modelos cerebrales si en un futuro estos tuvieran un mayor estatus moral.
8. Muerte cerebral: Hasta ahora, el diagnóstico de muerte cerebral es utilizado para declarar muerta a una persona. No obstante, ambos grupos expresaron la posibilidad de que en el futuro se desarrolle una tecnología que pueda restaurar la funcionalidad cerebral de los cerebros ex vivo, de manera que el daño cerebral ya no fuera irreversible, lo que obligaría a replantearse este diagnóstico.
9. Vigilancia: Los participantes del taller valoraron si las infraestructuras de supervisión existente puede abordar estas diversas consideraciones éticas, destacando el modelo de California, donde se supervisa la investigación con todo tipo de células madre, no solo células madre embrionarias.
10. Datos y privacidad: Los datos obtenidos del estudio del cerebro humano, por ejemplo sobre la memoria, podrían requerir un tratamiento especial, similar al caso de la información genética.
11. Evitar la exageración: Está “en el mejor interés de todos los implicados discutir tanto la ciencia como la ética de la manera más clara y precisa posible, y evitar el sensacionalismo”.
12. La ética colaborativa como modelo: Se presentó la ética colaborativa como un modelo a considerar, para favorecer un diálogo continuo entre científicos y especialistas en ética y responder así a la dinámica de la investigación. “Puede incluir tanto ética filosófica como ética práctica, con el énfasis cambiando dinámicamente en respuesta a la ciencia”.
3. Considerabilidad moral vs. estatus moral: El grupo discutió qué categoría moral era más apropiada para los modelos cerebrales humanos y porqué un organoide de cerebro humano podría tener una consideración moral. La capacidad de sentir se identificó como un marcador moral crítico.
4. Métricas para evaluar la sensibilidad o la conciencia (o la capacidad de cualquiera de ellas): Una pregunta clave discutida en el taller fue cómo saber si un organoide cerebral humano ha desarrollado sensibilidad, por lo que se sugirió que esta podría ser un área de investigación para informar la revisión de estas preguntas en el futuro. En relación con esto, en el artículo de Nature se señala que además del problema de decidir qué capacidades del modelo cerebral serían moralmente relevantes, con nuestro conocimiento actual de qué es la conciencia y qué componentes básicos requiere, es difícil saber siquiera qué señales buscar.
5. Consentimiento informado: Puede valer la pena considerar la incorporación de información y opciones en el proceso de consentimiento informado para la donación de células madre si estas van a ser utilizadas para derivar organoides cerebrales o producir quimeras humano-animales.
6. Administración: Se discuten aspectos como la duración y conclusión de los estudios o la eliminación de los tejidos, señalando que en el futuro podría ser necesario establecer medidas específicas para los modelos cerebrales humanos. En el artículo de Nature, por ejemplo, se preguntan: “si los investigadores desarrollan ratones, digamos, con algunas capacidades cognitivas avanzadas, ¿deberían destruirse esos animales o recibir un tratamiento especial al final de un estudio? Algunos animales, como los chimpancés, ya ingresan a los santuarios para vivir el resto de sus vidas después de que los investigadores hayan terminado de trabajar con ellos en los laboratorios”; y proponen la figura del “guardián”, alguien distinto de los investigadores, para garantizar el bienestar de los sustitutos del cerebro o las quimeras.
7. Propiedad: Se plantea la cuestión de quién debería “poseer” los modelos cerebrales si en un futuro estos tuvieran un mayor estatus moral.
8. Muerte cerebral: Hasta ahora, el diagnóstico de muerte cerebral es utilizado para declarar muerta a una persona. No obstante, ambos grupos expresaron la posibilidad de que en el futuro se desarrolle una tecnología que pueda restaurar la funcionalidad cerebral de los cerebros ex vivo, de manera que el daño cerebral ya no fuera irreversible, lo que obligaría a replantearse este diagnóstico.
9. Vigilancia: Los participantes del taller valoraron si las infraestructuras de supervisión existente puede abordar estas diversas consideraciones éticas, destacando el modelo de California, donde se supervisa la investigación con todo tipo de células madre, no solo células madre embrionarias.
10. Datos y privacidad: Los datos obtenidos del estudio del cerebro humano, por ejemplo sobre la memoria, podrían requerir un tratamiento especial, similar al caso de la información genética.
11. Evitar la exageración: Está “en el mejor interés de todos los implicados discutir tanto la ciencia como la ética de la manera más clara y precisa posible, y evitar el sensacionalismo”.
12. La ética colaborativa como modelo: Se presentó la ética colaborativa como un modelo a considerar, para favorecer un diálogo continuo entre científicos y especialistas en ética y responder así a la dinámica de la investigación. “Puede incluir tanto ética filosófica como ética práctica, con el énfasis cambiando dinámicamente en respuesta a la ciencia”.
Conclusión
Como se ha expuesto, la neurociencia en general y el estudio con tejido cerebral, organoides o quimeras en particular, plantean numerosos y graves interrogantes éticos que deben ser abordados antes de continuar con este tipo de investigaciones. A nuestro juicio es esta área de la investigación médica una de las que plantean más importantes problemas bioéticos, que ineludiblemente deben ser planteados, debatidos y resueltos. Aunque muchas cuestiones hacen referencia a escenarios futuros, dado la probabilidad de que muchos sean realidad en un futuro más o menos próximo, deben plantearse y discutirse desde ya, para asegurar que el desarrollo de esta prometedora disciplina se guíe y dirija acorde con el respeto que la dignidad humana requiere.
Lucía Gómez Tatay
Observatorio Bioética
Universidad Católica de Valencia San Vicente Mártir
Observatorio Bioética
Universidad Católica de Valencia San Vicente Mártir
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