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Parches e hidrogeles ELR para tratar las enfermedades isquémicas

La ausencia de un sistema de administración de fármacos eficaz para las enfermedades isquémicas reduce la eficacia de las terapias disponibles. Los parches y el gel de recombinámero tipo elastina (ELR) desarrollado en el proyecto ANGIOMATTRAIN (Development of Biomaterial-based Delivery Systems for Ischaemic Conditions – An Integrated Pan-European Approach) y un dispositivo médico nuevo diseñado para administrarlos podrían reducir las estancias hospitalarias y el tiempo necesario para recuperarse.
Parches e hidrogeles ELR para tratar las enfermedades isquémicas
Los sistemas de hidrogeles inyectables han recibido mucha atención en los últimos años. Son menos invasivos que las terapias farmacológicas actuales contra las enfermedades isquémicas y pueden utilizarse como portadores de biomoléculas que se unen a moléculas específicas en las células.

Partiendo de varias características biomecánicas óptimas de los ELR, el profesor Abhay Pandit de la NUI Galway y su equipo desarrollaron un parche y un gel capaces de tratar el infarto de miocardio y la isquemia crónica en extremidades periféricas respectivamente: «Los ELR son un material atractivo porque se autoensambla en un hidrogel a la temperatura del organismo, simula las propiedades elásticas de los tejidos naturales y porque ofrece un entorno propicio para la migración endotelial y la vascularización».

El parche de ELR desarrollado por el proyecto se ensayó en un modelo preclínico de infarto de miocardio, y los resultados histológicos muestran una reducción de la zona fibrótica y un aumento de la fracción de volumen muscular. El gel de ELR, por otro lado, se ensayó primero en un modelo preclínico de isquemia de extremidad posterior. Los ensayos produjeron un perfil de Raman de los tejidos isquémicos de la extremidad posterior tratados con el gel similar al de tejidos sanos, lo que apunta a que el gel induce la remodelización de los componentes de la matriz extracelular.

El equipo evaluó a continuación la capacidad del gen de administrar factores angiogénicos para tratar la isquemia. «Una estrategia fue la de incluir el gel ELR en un gradiente de concentración de la proteína proangiogénica del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF). El VEGF injertado mantuvo su bioactividad y las pruebas in vitro con células endoteliales mostraron una localización celular preferente en las estructuras de gran concentración que contenían el gradiente de VEGF», explica el profesor Pandit. «Una segunda estrategia pasó por el empleo del gel ELR para administrar un vector plásmido singular que codificó los genes de una combinación de factores proangiogénicos (VEGF y PDGF-BB). La plataforma de gel activada genéticamente se ensayó en un modelo preclínico de isquemia de la extremidad posterior. Los resultados apuntan a que la inyección del gel provocó un aumento leve pero prometedor de la perfusión sanguínea tras la isquemia».

Directo al corazón del paciente

Tras demostrar la eficacia del hidrogel ELR, el equipo se propuso administrarlo en las zonas lesionadas del corazón del paciente. Desarrollaron así un sistema de administración compuestos por dos componentes principales, un componente de almacenamiento y mezcla (que contiene polímeros ELR) y un sistema de catéter para inyectar el hidrogel en el sitio de la infección. El diseño general del catéter, su agarre y su funcionamiento es ergonómico y fácil de utilizar en el quirófano», aclara el profesor Pandit.

El equipo confía en continuar su investigación en un proyecto adicional financiado con fondos europeos. Mientras, se proponen abordar las oportunidades comerciales que surjan de los resultados de AngioMatTrain. Ya se han tomado las medidas iniciales para presentar las patentes de las tecnologías creadas, y se está redactando una descripción de las invenciones para la aplicación clínica del parche ELR destinado a tratar el infarto de miocardio. También se ha redactado otra descripción de este tipo para el desarrollo de microesferas que se añadirán al hidrogel ELR del proyecto, reduciendo así la apoptosis mediada por H2O en las células sometidas a estrés oxidativo.

«El desarrollo de dispositivos menos invasivos reducirá las estancias hospitalarias y los tiempos de recuperación de los pacientes, así como los costes relacionados», concluye el profesor Pandit.

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Palabras clave

AngioMatTrain, ELR, hidrogel, isquemia, enfermedad isquémica, infarto de miocardio
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