Hallazgos que palpitan.
Juan Angarita nació en un pequeño municipio de Santander hace 61 años. Desde la infancia se interesó por mejorar las condiciones de sus vecinos y, con el apoyo de la comunidad, llegó a ser alcalde de su pueblo dos veces. El manejo del orden público era su principal fuente de estrés. Su dieta incluía morcillas, chorizos, empanadas y papas rellenas. Sus arterias se estaban tapando, pero él se enteró 15 años después de que eso empezara a ocurrir. A la edad de 54, su corazón dio la primera señal de alerta y fue internado en la Clínica Carlos Ardila Lulle de Bucaramanga.
En una operación a corazón abierto le fueron reemplazadas dos secciones de arteria tapadas con injertos tomados de sus piernas. Aunque sobrevivió, sus hábitos alimenticios no cambiaron. Cinco años después, su corazón no resistió y sufrió un infarto. Las nuevas arterias estaban tapadas también, la solución estaba lejos y una segunda intervención era impensable.
Aunque su remedio pudo estar en su dieta, ante situaciones como esta los médicos se preguntan a diario cómo lograr una solución que permita no solo reemplazar arterias obstruidas sino regenerar tejidos y recuperar partes del cuerpo. ¿Cómo salvar la vida cuando se necesita reemplazar arterias, venas o tejidos imprescindibles?
En el año 2000 el Grupo de Ingeniería Biomédica de la Universidad de los Andes, encabezado por Juan Carlos Briceño, comenzó a trabajar con la idea de crear tejidos artificiales. En medio de su investigación, en 2001 descubrieron cómo aislar la submucosa intestinal porcina, lo cual sería la base de sus desarrollos.
Inspirada en este hallazgo y con la guía de Briceño, Johanna Tavima investigó sobre la creación de membranas de colágeno extraídas de los intestinos del cerdo y sus posibles aplicaciones. Con este estudio se abrieron las puertas para un avance que hoy da frutos.
Los primeros resultados
Conocedor de membranas utilizadas para regeneración de tejidos óseos en recuperación de maxilares, el cirujano maxilofacial Fernando Briceño, en ese momento en la Maestría en Ciencias Biomédicas de Los Andes, se interesó en el proyecto cuando vio el potencial de uso de la propuesta de Tavima. A partir de ahí, los ‘milagros’ comenzaron a producirse.
Con una investigación previa, la aprobación del comité de ética y el apoyo del Grupo de Ingeniería Biomédica, Fernando Briceño basó su tesis de maestría en analizar la experiencia de 50 pacientes a quienes se les regenerarían porciones del hueso maxilar perdidas por la ausencia de dientes. Para ello, se tomaría hueso raspado de otra porción del maxilar y se introduciría en una ‘bolsa’ de membrana de colágeno. El resultado fue exitoso. La velocidad de recuperación aumentó 30 por ciento y los investigadores tuvieron finalmente la certeza de que el proyecto iba por buen camino.
A partir de esta experiencia y de los análisis realizados, Juan Carlos Briceño, Johanna Tavima y Fernando Briceño tomaron la decisión de crear la primera empresa spin-off para producir y comercializar membranas. Actualmente se comercializan en distintos lugares del mundo.
Desafíos y nuevas aplicaciones: arterias
Para Juan Carlos Briceño, el desafío principal con estas membranas es probar sus efectos en la regeneración de cualquier tipo de tejidos. Con ello, no solo los tejidos maxilares serían recuperados; el proyecto serviría para evitar que casos como el de Juan Angarita, quien falleció a los 59 años de edad, se repitan y, por eso, iniciaron las investigaciones en arterias.
“Lo que trabajamos actualmente son otras aplicaciones posibles. Por ello, llegamos a la siguiente fase del proyecto, el área cardiovascular. En ella hay un gran problema, que identificamos especialmente en cirugías de niños. Si existe alguna arteria por reemplazar, se ponen prótesis inertes que, cuando el niño crece, no crecen con él. Con esta nueva tecnología las células crecen sobre la prótesis y ella se vuelve parte del tejido del niño y se desarrolla con él, por lo cual no habría que operar nuevamente para retirar el injerto. Esto no sólo funciona para niños, sino para cualquier persona que necesite una sección de arteria”, explica Briceño.
La clave de esta regeneración y de por qué las membranas de submucosa intestinal porcina son tan exitosas es el colágeno, que actúa como una estructura de proteína para aglutinar células que generan nuevos tejidos. Al insertarse la membrana, el cuerpo produce un rechazo natural inicial leve que es seguido por un flujo masivo de células sobre la prótesis. Estas células comienzan a generar su propio colágeno, de manera que cuando el injerto se degrada, el tejido propio ya se ha reconstruido y es indistinguible de la membrana implantada.
El primer experimento con el cual Briceño y su grupo probaron esta teoría fue con un modelo animal en terneros recién nacidos, a los cuales les reemplazaban tres centímetros de arteria carótida por la membrana de colágeno para observar su comportamiento. En ese momento comprobaron que efectivamente el injerto funcionaba. Sin embargo, también descubrieron el tema que se convirtió en principal motivo de su investigación actualmente y que no ha permitido que esta tecnología ya se use para cirugías cardiovasculares humanas.
“Una de las limitaciones que descubrimos es que, si bien el colágeno atrae a las células mejor que cualquier otro material, también es trombogénico, genera trombos o coágulos que pueden tapar el injerto. Estamos trabajando en este momento para mejorar la tecnología y crear vasos de pequeño diámetro que no se tapen. Con ello podríamos dar solución a la oclusión de las arterias coronarias, por ejemplo, sin necesidad de recurrir a implantes autólogos (secciones de arteria tomadas de otras partes del cuerpo del mismo paciente)”, explica Briceño.
Cuando se hace un injerto vascular en una persona, existe una terapia convencional anticoagulante y antiagregante que se aplica siempre para evitar que se tape, pues cualquier prótesis de esta naturaleza tiende a ocluirse en un período entre seis y ocho semanas.
Lo que busca ahora el Grupo de Ingeniería Biomédica es aprovechar las propiedades de los injertos de membrana submucosa intestinal porcina para manipularlos mediante la adición de anticoagulantes que permitan una menor tasa de obstrucción. Una vez este tema esté solucionado, será más fácil el proceso de recuperación y podrían iniciarse las pruebas en seres humanos. Una esperanza más para casos de obstrucción arterial.
En estos momentos, la investigación se centra en mejorar el promedio de oclusión y encontrar las mejores estrategias para que el anticoagulante se fije al conducto, en especial cuando el diámetro de las arterias es inferior a cuatro milímetros.
¿Por qué submucosa intestinal porcina?
El colágeno es una proteína que sintetizan las células del cuerpo y es similar entre mamíferos. Para los investigadores de este proyecto, intestinos o membranas de cualquier mamífero superior pueden ser adecuadas para realizar estas investigaciones.
Sin embargo, el cerdo tiene una ventaja en este caso, la disponibilidad y la facilidad para su cría y su utilización para el procedimiento, que permite extraer la sección exacta del intestino útil para hacer estas prótesis.
“Sin duda podríamos usar colágeno procedente de otras especies y funcionaría también. Curiosamente, Fernando Briceño nos comentaba en días pasados que recibió un pedido de membranas procedente de Medio Oriente donde, por razón de sus creencias y costumbres, estaba vetado el cerdo. El cliente quería membranas hechas de bovinos y así se hicieron y se enviaron sin ningún problema”, cuenta Juan Carlos Briceño.
Aunque es posible que las membranas de colágeno obtenidas de otros mamíferos diferentes al cerdo tengan algunas propiedades mecánicas diferentes, su estructura es lo suficientemente parecida para que el cuerpo humano no genere un rechazo tan grande y reciba las prótesis sin comprometer la salud del paciente
