La técnica fabrica conductos sintéticos de pequeño calibre adaptados a cada lesión, aunque todavía debe superar nuevas pruebas preclínicas antes de utilizarse en pacientes
Redactor: Santiago Duarte
Editor: Eduardo Schmitz
Un equipo de bioingenieros de la Universidad de Harvard, en Estados Unidos, desarrolló una plataforma capaz de fabricar en pocos minutos injertos vasculares sintéticos con dimensiones ajustadas a una lesión específica. La tecnología busca facilitar la reparación urgente de arterias y venas dañadas sin depender exclusivamente de la extracción de vasos sanguíneos del propio paciente.
El avance está dirigido especialmente a conductos con diámetros inferiores a seis milímetros, un segmento en el que las alternativas sintéticas disponibles presentan importantes limitaciones. En estos casos, los cirujanos suelen recurrir a injertos autólogos obtenidos de otra zona del cuerpo, un procedimiento que prolonga la intervención y no siempre proporciona un vaso con la forma, el tamaño o la calidad necesarios.
La investigación fue liderada por Michael Peters, antiguo estudiante de doctorado del laboratorio de Kevin Kit Parker en la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard. Los resultados fueron publicados en la revista científica Advanced Materials.
Una plataforma diseñada para fabricar el implante en el quirófano
La propuesta se basa en un sistema de manufactura aditiva denominado Focused Rotary Jet Spinning, que puede traducirse como hilado rotatorio enfocado por chorro. La técnica transforma una solución líquida de polímeros en fibras extremadamente delgadas mediante rotación a alta velocidad y corrientes de aire dirigidas.
Las fibras se depositan sobre un molde cilíndrico giratorio y forman progresivamente un tubo. El equipo puede controlar de manera independiente el diámetro, el grosor de la pared y otras características del conducto, lo que permitiría producir un injerto ajustado a la anatomía del paciente o a la extensión concreta de una lesión vascular.
La velocidad del proceso sustenta el concepto de manufactura intraoperatoria planteado por los investigadores: fabricar el implante dentro del hospital mientras se desarrolla la cirugía. Esta posibilidad podría resultar especialmente útil en traumatismos en los que el restablecimiento rápido de la circulación es decisivo para evitar una hemorragia grave o la pérdida de una extremidad.
Sin embargo, esta aplicación todavía no se encuentra disponible para la atención clínica. El trabajo representa una demostración preclínica de la capacidad de fabricar los conductos y evaluar su comportamiento inicial en animales pequeños.
Fibras que imitan la estructura de los vasos sanguíneos
Los injertos fueron elaborados con un copolímero sintético compuesto por ácido poliláctico y policaprolactona. El proceso organiza el material en fibras de escala nanométrica y micrométrica, generando una estructura porosa semejante a la matriz extracelular que sostiene los tejidos del organismo.
El conducto debe proporcionar inicialmente la resistencia mecánica necesaria para mantener su forma y soportar la presión de la sangre. Al mismo tiempo, funciona como un andamio temporal sobre el cual pueden incorporarse células del receptor.
La intención es que el polímero se degrade gradualmente mientras el organismo reconstruye tejido vascular alrededor y dentro del implante. Uno de los objetivos centrales consiste en favorecer una endotelización rápida, es decir, la formación de una capa de células endoteliales sobre la superficie interna del conducto.
Ese recubrimiento es importante porque el endotelio participa en la regulación del flujo sanguíneo y ayuda a reducir la formación de coágulos. Los investigadores diseñaron tanto el material como la disposición de las fibras con la intención de limitar la trombosis y otras complicaciones observadas en algunos injertos sintéticos.
Pruebas iniciales en arterias femorales de ratas
La plataforma produjo injertos de escala centimétrica destinados a intervenciones en animales pequeños. La evaluación incluyó su implantación para sustituir segmentos de arterias femorales en ratas, con seguimiento durante cuatro semanas.
Durante ese periodo, los conductos mantuvieron el paso de la sangre y mostraron signos iniciales de remodelación del tejido. Los resultados respaldan la viabilidad del método como plataforma experimental, pero no permiten establecer todavía su seguridad o eficacia en seres humanos.
Las condiciones circulatorias varían considerablemente entre una arteria pequeña de un modelo animal y los vasos humanos. La presión, el caudal, el diámetro, la respuesta inmunitaria y la duración requerida del implante son factores que deberán evaluarse en estudios más amplios.
El equipo pretende avanzar hacia modelos animales de mayor tamaño para estudiar el funcionamiento de los injertos bajo diferentes presiones y velocidades de flujo, además de observar durante periodos más prolongados la degradación del material y la formación de nuevo tejido.
Una alternativa a la extracción de venas del paciente
Los injertos autólogos continúan siendo una opción importante para reparar o desviar vasos sanguíneos dañados. No obstante, su obtención exige realizar una segunda intervención en otra zona corporal, lo que puede aumentar el tiempo quirúrgico, el dolor posterior y el riesgo de complicaciones en el área donante.
Además, no todos los pacientes disponen de una vena adecuada. Enfermedades vasculares previas, lesiones múltiples, intervenciones anteriores o diferencias entre el diámetro de la vena disponible y el vaso que debe reemplazarse pueden limitar esta estrategia.
Un implante sintético fabricado a medida podría reducir algunos de esos obstáculos. La posibilidad de modificar rápidamente la longitud, el diámetro y la geometría también permitiría crear bifurcaciones u otras configuraciones más complejas, en lugar de utilizar únicamente tubos rectos estandarizados.
La fabricación personalizada no elimina por sí sola los riesgos asociados con un implante vascular. Será necesario comprobar que los conductos permanecen abiertos, resisten la presión, no provocan inflamación excesiva y reducen suficientemente la aparición de trombos, infecciones o estrechamientos.
Aplicaciones potenciales en traumatología y cirugía pediátrica
Los investigadores consideran que una de las primeras áreas de aplicación podría ser la cirugía de urgencia por traumatismos vasculares causados por accidentes, lesiones laborales o heridas graves. En esas situaciones, disponer de un conducto ajustado al daño observado durante la intervención podría acelerar la reconstrucción.
Otra posibilidad señalada por el equipo es la cirugía cardiovascular pediátrica. Los niños con determinadas cardiopatías congénitas pueden requerir reparaciones altamente individualizadas, y los implantes convencionales no siempre se adaptan a su anatomía ni al crecimiento posterior del organismo.
Antes de cualquier aplicación hospitalaria, la plataforma deberá cumplir estándares de fabricación, esterilidad, control de calidad y reproducibilidad. También necesitará superar evaluaciones regulatorias y ensayos clínicos destinados a demostrar que sus beneficios superan los posibles riesgos.
Harvard informó que su Oficina de Desarrollo Tecnológico protegió la propiedad intelectual asociada con el proyecto y estudia oportunidades para trasladar la plataforma hacia aplicaciones comerciales. Ese proceso será independiente de las pruebas científicas y autorizaciones necesarias para emplear los injertos en pacientes.
Fuentes referenciales:
Infobae
Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Harvard
Advanced Materials
