Predicen el funcionamiento de válvulas cardiacas regenerativas personalizadas

Válvula cardiaca personalizada diseñada por ordenador
UNIVERSIDAD DE ZURICH
Publicado 21/05/2018 7:03:34CET

   MADRID, 21 May. (EUROPA PRESS) -

   Producir tejidos u órganos vivos basados en células humanas es uno de los principales campos de investigación en la medicina regenerativa. La ingeniería tisular, que implica el crecimiento de piezas de repuesto en el laboratorio, es una parte clave de esta investigación.

   Se pueden usar partes para reemplazar células y tejidos defectuosos en el cuerpo y restablecer su funcionamiento normal. Los reemplazos de bioingeniería tienen ventajas significativas sobre los implantes artificiales actualmente en uso: no causan reacciones inmunes en el cuerpo del paciente y pueden crecer y regenerarse por sí mismos.

   Un consorcio internacional dirigido por el profesor de la Universidad de Zurich (UZH), en Suiza, Simon P. Hoerstrup ha alcanzado un hito en el camino hacia la capacidad de tratar a los pacientes con corazón utilizando válvulas cardiacas nuevas cultivadas a partir de células humanas: como parte del proyecto LifeValve, financiado con fondos comunitarios, el equipo, mediante simulaciones por ordenador, logró predecir individualmente cómo crecerían, se regenerarían y funcionarían las válvulas cardiacas cultivadas en modelos animales grandes (ovejas).

   "Gracias a las simulaciones, podemos optimizar el diseño y la composición de las válvulas cardiacas regenerativas y desarrollar implantes personalizados para su uso en terapia", afirma el doctor Hoerstrup, del Instituto de Medicina Regenerativa de la UZH. En particular, los cambios en la estructura de la válvula cardiaca que ocurren en el cuerpo durante el proceso de regeneración dinámica pueden predecirse mediante simulaciones por ordenador y anticiparse en consecuencia en el diseño.

   Los resultados que ahora se publican en la revista 'Science Translational Medicine' son un paso significativo hacia la aplicación rutinaria de la tecnología de ingeniería de tejidos desarrollada en Zurich en el futuro, y proporcionan una contribución conceptual básica que ayudará a la transferencia con éxito al uso clínico de nuevas tecnologías de bioingeniería en medicina regenerativa.

   La enfermedad cardiaca valvular es una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en todo el mundo y las prótesis de válvula cardiaca artificial actualmente disponibles son una solución insatisfactoria, en particular para niños con defectos cardiacos congénitos. Los niños con válvulas cardiacas o vasos sanguíneos defectuosos a menudo tienen que someterse a una operación para reemplazarlos por prótesis que no pueden crecer a medida que crece el cuerpo del niño.

   Esto significa que luego requieren múltiples nuevas operaciones con un mayor riesgo asociado de complicaciones quirúrgicas y estrés psicosocial considerable para los pacientes jóvenes y sus familias. Las prótesis de origen animal, por ejemplo, de cerdos o vacas, también se desgastan con el tiempo y deben reemplazarse. Por lo tanto, los pacientes adultos también podrían beneficiarse de las válvulas cardiacas regenerativas y los vasos sanguíneos.

NO HAY UNA SOLUCIÓN ÚNICA PARA TODOS

   Aunque este campo de investigación es prometedor y ya se han realizado los primeros usos clínicos de las válvulas cardiacas y los vasos sanguíneos cultivados mediante ingeniería tisular, todavía quedan algunos obstáculos por superar antes de poder utilizar la tecnología de forma rutinaria. "Uno de los mayores desafíos para los implantes complejos como las válvulas cardiacas es que el potencial de regeneración de cada paciente es diferente. Por lo tanto, no existe una solución única para todos", enfatiza Hoerstrup, cuyo equipo de investigación ha sido uno de los pioneros de la ingeniería de tejidos durante más de 20 años.

   El Hospital Infantil Universitario de Zurich está preparando actualmente un estudio para tratar a niños con defectos cardiacos congénitos con vasos sanguíneos diseñados con tejidos, desarrollado como parte del proyecto LifeMatrix de Wyss Zurich. Wyss Zurich es un nuevo centro administrado conjuntamente por la Universidad de Zurich y ETH para respaldar la traducción clínica de hallazgos innovadores a nuevas terapias médicas en las áreas de medicina regenerativa y robótica.