El «parche cardíaco biónico», una nueva innovación en ingeniería de la UTA, podría cambiar, sin ayuda de nadie, el campo de la investigación cardíaca. El parche cardíaco biónico combina partes orgánicas y partes hechas con ayuda de la ingeniería. De hecho, sus capacidades superan por sí mismas las del tejido humano. El parche se contrae y se expande como el tejido de un corazón humano, pero se regula como una máquina.
El invento es obra del profesor Tal Dvir y del doctorando Ron Feiner, del Departamento de Biotecnología de la UTA, el Departamento de Ciencias de los Materiales e Ingeniería y del Centro para la Nanociencia y la Nanotecnología. Este estudio fue publicado hoy en Nature Materials.
La ciencia ficción se convierte en realidad
«Con este parche cardíaco, hemos integrado la electrónica y el tejido vivo», señala el doctor Dvir. «Tiene mucho de ciencia ficción, pero ya está aquí, y esperamos que le dé un gran impulso a la investigación cardíaca.»
«Hasta ahora, solamente podíamos diseñar tejido cardíaco orgánico, con resultados dispares.
Ahora acabamos de producir tejido biónico viable, lo que asegura que el tejido cardíaco va a funcionar en forma correcta.»
El Laboratorio de Medicina Regenerativa e Ingeniería del Tejido del profesor Dvir, de la UTA, está al frente de la investigación cardíaca desde hace 5 años y se vale de sofisticadas herramientas nanotecnológicas para desarrollar sustitutos funcionales para el tejido que sufre daños permanentes a causa de ataques cardíacos y enfermedades cardíacas. El nuevo parche cardíaco no solo reemplaza al tejido orgánico, sino que también se asegura de que funcione correctamente a través del monitoreo a distancia.
El doctor Dvir explica cómo funciona:
Primero nos aseguramos de que las células se iban a contraer en el parche, lo que explicaba la necesidad de material orgánico. Sin embargo, además era igual de importante verificar qué pasa en el parche y regular su función. También queríamos liberar fármacos desde el parche directamente al corazón para mejorar su integración con el cuerpo huésped.
Para crear el nuevo parche biónico, el doctor Dvir y su equipo desarrollaron un grueso tejido biónico apropiado para los trasplantes. El tejido diseñado está provisto de una electrónica que siente la función del tejido y ofrece estimulación eléctrica en función de esta. Asimismo, contiene polímeros electroactivos que están integrados a la electrónica. Una vez activados, estos polímeros están en condiciones de liberar medicación, como factores de crecimiento o pequeñas moléculas según se requiera.
Terapia cardíaca en tiempo real
El doctor Dvir ofrece ejemplos de cómo se emplearía este parche:
Imagínese que un paciente está sentado en la casa y no se siente bien. El médico podrá, acceder a los archivos del paciente desde su computadora en tiempo real. De esta forma, el profesional, puede ver los datos que le envían de manera remota desde sensores que se encuentran integrados al tejido diseñado y así evaluar cómo le va al paciente. Puede intervenir para indicarle el ritmo correcto al corazón y para activar fármacos que regeneren el tejido en forma remota.
El objetivo a largo plazo es que el parche cardíaco pueda regular su propio bienestar. En otras palabras, si este percibe inflamación, va a liberar fármacos antiinflamatorios. Si percibe falta de oxígeno, va a liberar moléculas que reúnan células encargadas de la formación de vasos sanguíneos al corazón.
En este estadio, el doctor Dvir analiza cómo su prueba de concepto podría aplicarse al cerebro y a la médula espinal para tratar condiciones neurológicas.
«Este es un avance importante, sin dudas», señala el doctor Dvir. «Pero por ahora no sugeriría ningún atracón de hamburguesas con queso ni tampoco que se deje de practicar deportes.» La aplicación práctica de esta tecnología podría llevar algo de tiempo. Mientras tanto, un estilo de vida saludable sigue siendo la mejor forma de mantener el corazón sano.
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