Válvula de reemplazo que crece dentro del cuerpo podría revolucionar tratamiento cardíaco

La cirugía de reemplazo de válvula cardíaca, un procedimiento que salva vidas, ha estado disponible durante más de seis décadas. Sin embargo, tiene importantes limitaciones médicas, ya sea que las válvulas utilizadas sean mecánicas o biológicas. Los pacientes con válvulas cardíacas mecánicas necesitan medicamentos de por vida para prevenir la coagulación sanguínea. Las válvulas biológicas, por el contrario, tienen una vida útil de sólo 10 a 15 años. La situación es aún más compleja para los niños con defectos cardíacos congénitos, ya que sus cuerpos en crecimiento necesitan múltiples reemplazos de válvulas antes de llegar a la edad adulta. Ahora, una investigación reciente sugiere que los mecanismos de reparación naturales en los humanos pueden aprovecharse para construir una válvula cardíaca viva que crezca dentro del cuerpo junto con el paciente.

El nuevo enfoque desarrollado por investigadores del Colegio Imperial de Londres (Londres, Reino Unido) implica un procedimiento que comienza con una válvula polimérica nanofibrosa creada a partir de una estructura de polímero biodegradable, a diferencia del plástico duradero que se utiliza normalmente. Una vez implantado, esta estructura recluta células y guía su desarrollo, convirtiendo el cuerpo en un biorreactor para el crecimiento de nuevos tejidos. Con el tiempo, la estructura es reemplazada naturalmente por los propios tejidos del cuerpo. En el centro de esta innovación se encuentra el material de la estructura, diseñado para atraer, albergar y dirigir las células del paciente, fomentando así el crecimiento del tejido y preservando al mismo tiempo la funcionalidad de la válvula.

El equipo de investigación realizó estudios de validación de laboratorio e informó los resultados iniciales de las pruebas con animales. Las válvulas, trasplantadas a ovejas, se observaron durante hasta seis meses. Funcionaron eficazmente durante todo este período y demostraron una regeneración celular prometedora. En particular, el estudio destacó la capacidad de la estructura para atraer células sanguíneas que se transforman en tejidos funcionales mediante un proceso conocido como transformación endotelial a mesenquimatosa (EndMT). Además, se observó crecimiento de tejido nervioso y adiposo dentro de la estructura, imitando lo que uno esperaría en una válvula normal. Al mismo tiempo, la estructura de polímero se degradó, allanando el camino para el crecimiento de nuevos tejidos. Esta degradación se controló mediante cromatografía de permeabilidad en gel (GPC) en Agilent Measurement Suite (AMS) en el Centro de Investigación de Ciencias Moleculares de Imperial en White City, que está equipado con sofisticadas herramientas analíticas.

Se necesita más investigación para comprender completamente los mecanismos detrás de la degradación del polímero y su correlación con la regeneración de tejidos. La siguiente fase implica ampliar los estudios en animales para monitorear la regeneración de tejidos durante períodos más largos. Estos datos serán vitales para obtener la aprobación regulatoria para los primeros ensayos clínicos en humanos, previstos para los próximos cinco años. Además, es necesario perfeccionar los procesos de fabricación de las válvulas. A medida que avanza el proyecto, el equipo planea buscar socios comerciales para ensayos clínicos en etapas posteriores. Aunque actualmente se centra en el reemplazo de válvulas cardíacas, esta tecnología tiene aplicaciones potenciales en otras áreas, como el tratamiento de afecciones vasculares, la reparación de vasos sanguíneos dañados por la diálisis y la creación de parches cardíacos para reparar el corazón.

"El objetivo del concepto que hemos desarrollado es producir una válvula viva en el cuerpo, que podría crecer con el paciente", dijo el Dr. Yuan-Tsan Tseng, científico de biomateriales. "Una vez que tienes la estructura, se convierte en una plataforma tecnológica que puedes utilizar para diseñar otros tejidos".

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Colegio Imperial de Londres