Un pulmón sintético para facilitar la respiración
Los pulmones artificiales disponibles hoy en día generalmente dejan de funcionar tras el primer mes de uso y esto explica que EPOC sea la cuarta causa de muerte en el mundo. Unos científicos del proyecto financiado por la Unión Europea AMBULUNG (Ambulatory bio-artificial lung) han producido un pulmón bioartificial ambulatorio ponible que no tiene precedentes, para uso prolongado por pacientes ambulatorios. El uso de los sistemas pulmonares comerciales se ve limitado por la formación de trombos en la interfaz sanguínea de la máquina. Además, por su voluminosidad se utiliza exclusivamente en la Unidad de Cuidados Intensivos. Para limitar la formación de trombos, mejorar la tasa de intercambio de gas y vida útil de la unidad de intercambio de gas, los científicos se propusieron integrar células endoteliales (CE) humanas en la membrana de difusión. Además, el trabajo se centró en el objetivo fundamental de miniaturizar los dispositivos con el fin de mejorar la movilidad de los pacientes, y facilitar el uso por parte de pacientes ambulatorios. Los miembros del proyecto desarrollaron procesos que permiten diferenciar las CE de las células madre embrionarias humanas y aumentaron el número de estas CE para garantizar las cantidades necesarias para la diferenciación celular de la membrana de difusión. Simultáneamente, funcionalizaron la superficie de intercambio de gas de la membrana de difusión utilizando métodos bioquímicos y físicos para garantizar unas condiciones favorables para la diferenciación celular. Mediante pruebas de sembrado con un biorreactor dinámico desarrollado recientemente, determinaron las condiciones de superficie óptimas que favorecen una cubierta celular estable y duradera. Los resultados de la investigación fueron muy positivos en lo que se refiere a la portabilidad, movilidad y utilidad. AMBULUNG desarrolló un intercambiador de gas pequeño y ligero de forma innovadora con una membrana de difusión con capacidad de diferenciación celular. El equipamiento miniaturizado, incluyendo los componentes desechables, pesa menos de tres kilogramos. Una característica fundamental es que se requiere menos volumen de sangre externo al organismo, y ello supone un menor riesgo para el paciente. Se realizaron pruebas de laboratorio y en animales de los prototipos desarrollados para todo el sistema, obteniéndose resultados satisfactorios, y se han presentado solicitudes de patente. El trabajo del equipo de AMBULUNG continúa tras la finalización del proyecto con el fin de optimizar y validar este sistema en aplicaciones clínicas. Este sistema de pulmón bioartificial favorece la movilidad y promueve la atención ambulatoria de los pacientes con EPOC en lugar de su hospitalización, y así mejora su calidad de vida. Gracias a que los socios industriales cuentan con mucha experiencia en pulmones artificiales, se espera una rápida comercialización del sistema.
Palabras clave
Pulmón artificial, EPOC, AMBULUNG, CE, membrana de difusión, biorreactor