Un innovador dispositivo flexible libera medicamentos de forma programada directamente sobre el tejido cardíaco dañado. En estudios con animales, redujo en un 50% el daño al corazón y aumentó la supervivencia en un 33%.
Bioingenieros del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) han creado un parche cardíaco revolucionario que podría transformar la recuperación de pacientes que sufren infartos.
El dispositivo, diseñado para adherirse directamente al corazón durante una cirugía, administra múltiples medicamentos en momentos específicos para promover la regeneración del tejido dañado.
Los resultados, publicados en la revista Cell Biomaterials, muestran avances significativos en modelos animales: una reducción del 50% en el tejido cardíaco dañado, un aumento del 33% en la supervivencia y una mejora notable en la función del corazón.
Cada año, más de 18 millones de personas sufren infartos en el mundo, según la Organización Mundial de la Salud. Cuando ocurre un infarto grave, el tejido cardíaco dañado no se regenera de forma eficaz, provocando una pérdida permanente de la función cardíaca.
"Cuando alguien sufre un infarto grave, el tejido cardíaco dañado no se regenera de forma eficaz, lo que provoca una pérdida permanente de la función cardíaca.
El tejido dañado no se recupera", explicó Ana Jaklenec, investigadora principal del Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer del MIT y autora principal del estudio junto con Robert Langer.
La innovación clave del parche radica en su capacidad para liberar diferentes medicamentos en momentos precisos, imitando el proceso natural de curación del cuerpo.
La tecnología se basa en micropartículas de polímero PLGA que encapsulan fármacos y los liberan en tres fases diferenciadas:
Días 1-3: Se libera neuregulina-1, un factor de crecimiento que previene la muerte de las células cardíacas.
Días 7-9: Se administra VEGF, que estimula la formación de nuevos vasos sanguíneos necesarios para nutrir el tejido.
Días 12-14: Se libera GW788388, una molécula que inhibe la formación de tejido cicatricial que podría comprometer la función cardíaca.
"Cuando el tejido se regenera, sigue una serie de pasos cuidadosamente sincronizados. La doctora Erica Wang, la primera autora, creó un sistema que entrega los componentes clave en el momento justo, en la secuencia que el cuerpo utiliza de forma natural para sanar", detalló Jaklenec.
La programación precisa de la liberación de medicamentos se logra modificando el peso molecular de los polímeros que forman las cápsulas. Esto permite controlar la velocidad de degradación y, por tanto, el momento exacto en que cada fármaco se libera.
Las micropartículas están integradas en láminas delgadas de hidrogel, fabricadas con alginato y PEGDA, materiales biocompatibles que se degradan naturalmente en el organismo.
"Encapsulamos matrices de estas partículas en un parche de hidrogel, y luego podemos implantar quirúrgicamente este parche en el corazón. De este modo, realmente estamos programando el tratamiento en este material", explicó Wang.
Las pruebas realizadas en esferas de tejido cardíaco compuestas por células humanas mostraron que el parche favoreció el crecimiento de vasos sanguíneos, aumentó la supervivencia celular y redujo la fibrosis.
En modelos de infarto en ratas, los resultados fueron aún más contundentes. Los animales tratados con el parche presentaron:
33% mayor supervivencia
50% de reducción en el tejido dañado
Aumento significativo del gasto cardíaco
Estos resultados superaron ampliamente a los animales que no recibieron tratamiento o que solo recibieron los fármacos por vía intravenosa. Adicionalmente, el estudio comprobó que los parches se disuelven gradualmente, convirtiéndose en una capa muy fina al cabo de un año, sin interferir con la función mecánica del corazón.
El equipo planea ahora probar el parche en otros modelos animales con la esperanza de avanzar hacia ensayos clínicos. Aunque la versión actual requiere implantación quirúrgica durante una cirugía a corazón abierto, los investigadores ya exploran alternativas menos invasivas.
