Bioingenieros IBEC contribuyen a un implante para el corazón

Un grupo del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) liderado por Daniel Navajas contribuye a una operación diseñada para reparar el tejido cardíaco de un paciente de 70 años que había sufrido un infarto.

Esto ha sido posible mediante la creación de un bioimplante enriquecido con células madre. La operación es fruto del trabajo conjunto, durante más de diez años, de científicos, médicos e ingenieros.

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Cuando una persona sufre un infarto de miocardio, su corazón pierde fuerza a causa de la muerte de las células del área lesionada, que dejan de recibir sangre desde las arterias coronarias. Este hecho puede condicionar la capacidad del paciente de llevar a cabo actividades de la vida diaria, así como la calidad y la esperanza de vida. En casos extremos, el paciente puede llegar a necesitar un trasplante de corazón. Sin embargo, es más frecuente que quede una cicatriz residual que dilata el corazón y hace que el paciente evolucione hacia una insuficiencia cardiaca. Este perfil de enfermos son los que se podrían beneficiar de forma significativa de una nueva tecnología desarrollado e implantada con éxito en mayo de 2019 a un paciente en Barcelona.

Y es que una colaboración entre el Hospital Germans Trias i Pujol, el Banco de Sangre y Tejidos (BST) y del IBEC en Barcelona ha podido dar un paso adelante para los pacientes cardíacos gracias a una simple fórmula: combinar medicina, ciencia e ingeniería.

Células madre en 16 cm2 de ingeniería

Estudios científicos descubrieron hace unos años que células madre mesenquimales (procedentes de cordón umbilical), poseen importantes propiedades inmunomoduladoras y antiinflamatorias. En 2013, nuevos estudios señalaban, además, la capacidad de estas células madre para formar pequeños vasos sanguíneos en el área infartada del corazón de ratones y reoxigenarla. Los últimos estudios preclínicos en el modelo de cerdo habían demostrado, además, que bioimplantes con células madre tenían la capacidad de reducir de forma significativa el tamaño del infarto, así como mejorar la función cardiaca.

La dificultad consistía, ahora, en encontrar la forma óptima de introducir las células madre en la zona del infarto de un paciente humano. Estudios previos habían demostrado que en la administración directa de células madre, mediante inyecciones dentro del propio miocardio, o por vía intravenosa, las células morían antes de poder promover beneficios o se dirigían inespecíficamente hacia otros órganos que no eran el corazón.

“Utilizando la bioingeniería hemos podido dar respuesta a una cuestión crucial: que el bioimplante del paciente tenga una dureza comparable a la de su ventrículo. El éxito del implante solo ha sido posible gracias al trabajo multidisciplinar.

Daniel Navajas
Investigador Principal en el Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC)

Por este motivo, la aproximación terapéutica de los investigadores fue incorporar las células dentro de una matriz de pericardio, actuando como vehículo, que permite la aplicación de las células que contiene directamente sobre la zona infartada.

Para ello, el gran reto ha sido transformar un prototipo de 2cm2 utilizado en el modelo preclínico en un bioimplante de 16cm2, y cumplir con todos los requisitos de seguridad y normativas para uso humano. Para ello, los científicos e ingenieros del Grupo de Biomecánica Celular y Respiratoria del IBEC, liderados por Daniel Navajas, estudió las propiedades mecánicas de las diferentes matrices que se desarrollaron en las sucesivas fases del proyecto. Según Navajas, estos estudios han permitido garantizar que el implante aplicado al paciente tenga una dureza comparable a la del ventrículo.

El resultado final es un bioimplante formado por pericardio humano descelularizado y enriquecido con células madre mesenquimales Los investigadores que lo han desarrollado lo han bautizado con el nombre de PeriCord, en honor a los dos componentes que lo forman: el pericardio y el cordón.

Cirugía pionera y aprobada por el AEMPS

A finales de 2018 se consiguió la aprobación definitiva del PeriCord para el uso humano por parte de la Agencia Española del Medicamento y Productos Sanitarios (AEMPS). El medicamento se elabora en las salas blancas de terapia avanzada del Banco de Sangre y Tejidos, y se implanta en los quirófanos del Hospital Germans Trias. Ha hecho falta esperar hasta mayo de 2019 para implantar esta nueva terapia en un primer paciente, en un procedimiento que se ha coordinado desde el Servicio de Cirugía Cardiaca, con Christian Muñoz al frente.

Según el hospital es la primera intervención quirúrgica a nivel mundial de estas características y, por lo tanto, es necesario seguir el procedimiento de evaluación de la seguridad de este nuevo tipo de terapia, que se está a medio camino entre la cirugía convencional y el trasplante de órganos. El primer paciente intervenido, a quién se hace el seguimiento desde el Servicio de Cardiología del Hospital, evoluciona de forma muy favorable y los primeros resultados mediante resonancia magnética muestran una reducción en el tamaño de la cicatriz del infarto a los 3 meses post implantación.

Este proyecto ha sido posible con el apoyo del Departamento de Salud de la Generalitat de Catalunya mediante las ayudas PERIS, el Instituto de Salud Carlos III y “la Caixa”.

 


Más información:
Àngels López · Departamento de Comunicación
alopez@ibecbarcelona.eu · 934 037 299