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Grandes avances en implantes cardíacos obtenidos mediante bioingeniería

La cirugía cardiaca se basará en un futuro en la ingeniería de tejidos (IT) y la medicina regenerativa (MR). Una iniciativa europea creó una plataforma de conocimientos desde la que ofrecer formación científica de la mayor calidad a fin de progresar en el ámbito de los implantes cardiovasculares generados mediante bioingeniería.
Grandes avances en implantes cardíacos obtenidos mediante bioingeniería
En Europa no hay suficientes científicos preparados para hacer frente al auge de la IT y la MR. El proyecto financiado con fondos de la Unión Europea TECAS (Towards tissue engineering solutions for cardiovascular surgery) creó un programa de formación multidisciplinar e intersectorial destinado a investigadores noveles (ESR).

Reparar y sustituir corazones rotos

Sotiris Korossis, coordinador del proyecto, explicó la naturaleza del mismo: «La red de formación inicial de TECAS ofreció un programa de doctorando reglado en materia de IT cardiovasculares a escala europea mediante la creación de una infraestructura de investigación y formación paneuropea con la que aumentar la competitividad del continente en cuanto a IT y MR». El equipo de la red de formación inicial (ITN) se dedicó a la reparación y la sustitución de válvulas cardiacas, la reconstrucción del miocardio (tejido muscular cardiaco) y la angioplastia con injerto y parche para reparar vasos sanguíneos grandes.

Sus investigadores emplearon tejidos biológicos tratados para eliminar las células a partir de los cuales crearon armazones acelulares no inmunogénicos que no generan ninguna respuesta inmunitaria tras su implante. Estos armazones pueden bien implantarse directamente en el paciente o bien repoblarse con las propias células del paciente y procesarse en el laboratorio aplicando los estímulos físicos pertinentes para que adquieran una funcionalidad biológica y biomecánica completa antes de su implante.

Los logros del proyecto se aprecian en los múltiples hallazgos comerciales, que son adaptables fácilmente a la práctica clínica. «En concreto, la infraestructura permitió la conversión rápida de un método semiautomático de reconocimiento de patrones para la evaluación histopatológica de imágenes en la Facultad de Medicina de Hannover. Además, Corlife oHG ha incluido en sus métodos de producción las metodologías de esterilización y conservación de armazones valvulares descelularizados», explicó Korossis.

Pronto en uso clínico

La investigación de TECAS dio lugar a varias tecnologías revolucionarias que influirán en gran medida en la práctica médica. Destacan los biorreactores de flujo para la evaluación funcional de armazones de válvula con los que determinar la fatiga y la calcificación a largo plazo y los armazones para los injertos cardiovasculares. «Esto —explicó Korossis—, junto a un método no destructivo de control de calidad de los constructos de IT repoblados, podría impulsar el desarrollo y la monitorización de la calidad de la producción de los armazones para su empleo en el ámbito clínico con seguridad y reduciendo considerablemente la necesidad de realizar ensayos con animales».

Las tres prótesis de válvula nuevas y el injerto miocárdico vivo desarrollados en el proyecto favorecerán la remodelación y la regeneración de tejidos, reduciendo así la necesidad de revisiones caras. Es más, el biorreactor de calcificación y el injerto permiten controlar la calcificación y los infartos de miocardio respectivamente y estudiar nuevas terapias in vitro para estas enfermedades.

La investigación de la red de formación inicial de TECAS generó cinco tecnologías patentables, entre ellas un sistema de calcificación in vitro, un tratamiento anticalcificación para armazones, una válvula cardiaca percutánea pericárdica descelularizada y el método de reconocimiento de patrones aplicado al control de calidad de constructos de ingeniería de tejidos. Korossis incide en el potencial comercial de los resultados al señalar que «varias empresas ajenas al proyecto han manifestado su interés en la explotación de las cinco tecnologías, las cuales se comercializarán una vez se concedan las patentes».

Difusión de la tecnología de TECAS

Los resultados se publicaron en diecinueve revistas con comité científico y hay otros tantos artículos en preparación. Además, los investigadores noveles realizaron cuarenta y siete presentaciones de pósteres y ponencias en congresos de alto nivel. Los investigadores de la red también publicaron seis artículos wiki.

El consorcio de TECAS organizó ocho simposios sobre ingeniería de tejidos cardiovascular en congresos de alto nivel y la red organizó y participó en siete ferias científicas que incluyeron exposiciones, talleres y ponencias. También se celebraron cinco escuelas de verano para alumnos y profesores de secundaria, cuya celebración se mantendrá con frecuencia anual. La red educativa se amplió mediante talleres en primaria y se ofrecerán seminarios para informar a los pacientes de nuevos progresos en la ingeniería de tejidos de válvulas cardiacas.

Korossis resumió la importancia de TECAS del modo siguiente: «En conjunto, la red de formación inicial de TECAS produjo un conjunto de tecnologías convertibles y capacitadoras que aportarán beneficios científicos, clínicos y comerciales directos y relevantes para una amplia gama de interesados, entre ellos académicos, cirujanos cardiotorácicos y fabricantes de dispositivos médicos. Los pacientes serán los grandes favorecidos al recibir implantes más seguros y personalizados que eviten la cirugía de revisión».

Palabras clave

Ingeniería de tejidos, válvulas cardiacas, cirugía cardiaca, UE, TECAS, investigador novel
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