Un estudio internacional combina terapia celular y bioingeniería para diseñar un dispositivo biológico que recupere parcialmente la funcionalidad cardíaca tras un infarto crónico. Nuestro corazón late entre 50 y 100 veces por minuto. Para un correcto funcionamiento es necesario que actúe bombeando la sangre hacia todos los órganos, por lo que necesita en cada latido un alto consumo de energía.
Tres grupos de investigación del Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (I3A) de la Universidad de Zaragoza (TME Lab, AMB y BSiCOS) participan en el
proyecto europeo BRAV3, en el que desde hace un año trabajan para dar una segunda vida al corazón tras un infarto no agudo.
En total, están implicadas 14 instituciones europeas de seis países y liderado por la Clínica Universidad de Navarra, ha sido financiado por la Comisión Europea con ocho millones de euros, dentro del Programa Horizonte 2020.
Una malla celularizada
El objetivo es desarrollar un dispositivo biológico, que han llamado BioVAD (Dispositivo Biológico de Asistencia Ventricular), que sustituiría a los dispositivos mecánicos de asistencia ventricular cardíaca que se emplean en pacientes con necesidad de un trasplante cardíaco, con insuficiencia cardíaca temporal o tras sufrir un infarto suave. Los dispositivos actuales no ofrecen una solución duradera, rara vez superan los cinco años de vida útil, y un 20% de marcapasos acaban degenerando y produciendo arritmias en la persona que lo lleva.
Para diseñar este nuevo dispositivo compuesto por una malla de material biocompatible, los investigadores de BRAV3 están empleando la tecnología más avanzada en impresión 3D, en desarrollo de nuevos biomateriales y en la diferenciación y acondicionamiento de células madre.
El diseño óptimo de la malla se obtiene mediante técnicas de modelado y simulación por ordenador para reproducir la funcionalidad y biomecánica del corazón humano y de la malla celularizada, así como del comportamiento conjunto tras implantarlo en la zona infartada.
"Son dispositivos, fabricados con mallas celularizadas, con los que se pretende ayudar al corazón infartado a recuperar parcialmente su capacidad de bombeo –explica Manuel Doblaré, investigador y coordinador del proyecto en el I3A- y sobre estos soportes se incorpora un hidrogel para que las células cardiacas, los cardiomiocitos, se adhieran a él para ayudar a contraer y recuperar las funciones del corazón".
Reducir el daño
Hay que tener en cuenta que un corazón infartado no es capaz de bombear la cantidad de sangre necesaria para el buen funcionamiento del cuerpo humano, por lo que trata de suplir esta carencia, aumentando de volumen y con un funcionamiento más exigente que da lugar a fatiga y deterioro a largo plazo. El BioVAD trata de aumentar la contracción cardiaca, supliendo parcialmente esa pérdida de funcionalidad, permitiendo un mejor comportamiento y una reducción del daño del corazón enfermo.
La enfermedad cardiovascular es la principal causa de muerte en el mundo. La Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que globalmente es responsable del fallecimiento de aproximadamente 18 millones de personas cada año en el mundo, 4 millones en Europa.
Aunque la mortalidad está disminuyendo, se considera que solo en la Unión Europea viven con esta dolencia 49 millones de personas. Entre los tipos de enfermedad cardiovascular, la más frecuente es la enfermedad arterial coronaria o cardiopatía isquémica.
Consorcio europeo
Además de la Clínica Universidad de Navarra, que lidera este proyecto en colaboración con el Cima (su centro de investigación), 14 instituciones más forman parte de BRAVƎ, procedentes de España, Alemania, Italia, Irlanda, Países Bajos y Portugal, entre ellas el
I3A-Universidad de Zaragoza.
Asimismo, colaboran distintos grupos del Centro de Investigación Biomédica en Red (CIBER) del Instituto de Salud Carlos III: Manuel Doblaré y Nuria Montserrat del CIBER-BBN, Felipe Prósper del CIBERONC y Francisco Fernández-Avilés del CIBER-CV.
Foto: Socios en el kick-off meeting del proyecto.
