Las endoprótesis metálicas para pacientes con cardiopatía isquémica se convertirán en una pieza quirúrgica de museo
Las endoprótesis coronarias, generalmente fabricadas con malla metálica, ayudan a prevenir que la arteria coronaria se obstruya nuevamente. Sin embargo, permanecen para siempre en la arteria y causan temidos efectos a largo plazo, como la trombosis tardía de la endoprótesis. Los armazones vasculares biorreabsorbibles (BVS) están a punto de reemplazar a las endoprótesis gracias a sus excelentes resultados clínicos. El proyecto Bi-Stretch-4-Biomed, financiado con fondos europeos, ha respondido a la necesidad de contar con BVS más finos y resistentes: «Además de mantener los vasos sanguíneos abiertos durante los primeros seis meses posteriores a la cirugía, los BVS dejan un vaso sanguíneo sano cuando el armazón desaparece, siendo completamente absorbido por el cuerpo en aproximadamente dos a tres años después de la cirugía», explica Fulvia Villani, coordinadora conjunta del proyecto.
Ventajas y desventajas de uno de los materiales propuestos
Aunque el ácido poli(L-láctico), conocido como PLLA, ha sido clínicamente aprobado para la fabricación de los BVS, plantea problemas para el cirujano. Sin ser tan fuerte ni rígido como el metal, el armazón es tres veces más grueso que las endoprótesis de metal, lo que dificulta el movimiento del cirujano a través de las arterias para llegar al lugar de la lesión. «Unos armazones más delgados que puedan verse mediante imagenología de rayos X durante la cirugía, facilitarían la adopción de la tecnología y beneficiarían a miles de pacientes en todo el mundo», explica Villani. El equipo de Bi-Stretch-4-Biomed investigó como reforzar el PLLA con nanotubos de disulfuro de tungsteno (WS2) para lograr tanto la resistencia como la opacidad de rayos X necesarias.
Resultados alentadores para el nuevo nanocompuesto
Para desarrollar los nanocompuestos de PLLA-WS2 adecuados para los implantes biomédicos de nueva generación, los investigadores probaron el material frente a deformaciones importantes, como la expansión de tubo y el estiramiento biaxial. También calcularon los parámetros de los materiales para modelar las propiedades mecánicas de los nanocompuestos de PLLA-WS2. Al mismo tiempo, los investigadores probaron la biocompatibilidad «in vitro» de los nanotubos de WS2 y nanocompuestos de PLLA-WS2 básicos como un material innovador para los BVS de nueva generación seguros para la implantación. Los resultados indican que la adición de WS2 refuerza la matriz polimérica del PLLA. Es más, un cantidad relativamente pequeña de WS2 (0,1 % en peso con respecto al PLLA) aumenta dramáticamente la cristalización orientada, lo que facilitaría la producción de BVS con mayor resistencia y un perfil más fino. Para controlar los cambios morfológicos a nivel molecular en los tubos de PLLA-WS2 (que luego serán cortados en armazones por un láser), Bi-Stretch-4-Biomed desarrolló un instrumento específicamente diseñado para imponer una deformación biaxial a los tubos de PLLA-WS2 que reproduce la fase de expansión de tubo en la fabricación de BVS. Los experimentos se llevaron a cabo con fuentes de luz sincrotrón en el Laboratorio Nacional Argonne en Estados Unidos. Los ensayos de citotoxicidad indicaron que los nanotubos de WS2 (WSNT) y los nanocompuestos de PLLA-WS2 son bien tolerados «in vitro» por células humanas seleccionadas, un resultado prometedor hacia la seguridad del armazón de PLLA-WS2.
El elemento sorpresa del compromiso de la gente
La ayuda financiera para el proyecto fue suministrada bajo el programa de Intercambio de Personal de Investigación e Innovación Marie Skłodowska-Curie (RISE). Como parte de RISE, todos los socios tienen que visitar los centros de sus homólogos: Villani subraya: «Cada socio ofreció apoyo total para compensar: desde el alojamiento de las visitas hasta la provisión de las herramientas necesarias para el desarrollo de las actividades de investigación conjunta, un gesto que facilitó los intercambios». Tiziana di Luccio, coordinadora durante los dos primeros años del proyecto, señala: «La verdadera sorpresa no fue la implementación técnica del proyecto, sino la vida real de las personas involucradas: tuvieron que viajar entre Estados Unidos y Europa por períodos relativamente largos». Ambas coordinadoras concuerdan en que las redes de contactos consolidadas se convirtieron en una plataforma de lanzamiento para las colaboraciones con empresas académicas e industriales, principalmente dedicadas al ámbito biomédico. El siguiente paso será dirigir el conocimiento hacia la investigación exhaustiva de las pruebas «in vivo» del nuevo material y los demás pasos en la fabricación de BVS. Los socios están atentos a nuevas convocatorias para la financiación de las investigaciones futuras.
Palabras clave
Bi-Stretch-4-Biomed, PLLA, PLLA-WS2, endoprótesis, biorreabsorbible, armazones vasculares, BVS, implante
