Gracias al uso de simulaciones informáticas, un grupo de investigadores ha desarrollado válvulas cardíacas que se regeneran y crecen en el organismo.
De acuerdo con la Sociedad Europea de Cardiología, las enfermedades cardiovasculares constituyen la principal causa de muerte en Europa. Cada año se producen en Europa 3,9 millones de muertes debido a cardiopatías, lo que representa un 45 % de las muertes en el continente.
La cirugía de reemplazo valvular sigue siendo el tratamiento más habitual para los daños o defectos en una de las cuatro válvulas cardíacas. Sin embargo, en torno a un tercio de los pacientes se enfrenta a problemas durante los diez años siguientes a haber recibido el implante y a menudo requieren una nueva cirugía correctiva y potencialmente mortal.
En 2009, un consorcio internacional de científicos comenzó a trabajar en el proyecto LIFEVALVE, parcialmente financiado con fondos europeos, con el objetivo de desarrollar una estrategia más eficaz para tratar a los pacientes con cardiopatía. Ahora, tras varios años de investigación, han realizado un importante avance hacia el uso de válvulas cardíacas regenerativas para tratar a pacientes con cardiopatía en el futuro. Gracias a la utilización de simulaciones informáticas, por primera vez han logrado diseñar e implantar con éxito válvulas cardíacas regenerativas en ovejas. Sus resultados se presentan en un artículo científico publicado en la revista Science Translational Medicine.
DISEÑO INFORMÁTICO DE VÁLVULAS CARDÍACAS
Las válvulas cardíacas que diseñó e implantó el equipo fueron cultivadas a partir de células humanas. El uso de simulaciones informáticas permitió a los investigadores predecir el crecimiento, la regeneración y el funcionamiento de las prótesis en los animales. "Las simulaciones nos permiten optimizar el diseño y la composición de las válvulas cardíacas regenerativas y desarrollar implantes personalizados para su uso terapéutico", explicó el coordinador del proyecto, el profesor Simon Hoerstrup de la Universidad de Zúrich en una nota de prensa publicada en el sitio web de dicha universidad.
La medicina regenerativa es una rama de la investigación que combina la ingeniería de tejidos y la biología molecular para generar tejido vivo u órganos a partir de células humanas. El tejido y los órganos se utilizan para reparar o sustituir células, tejidos u órganos humanos defectuosos. De esta forma, se puede restituir o establecer un funcionamiento normal.
Estas prótesis biotecnológicas carecen de varias de las limitaciones asociadas a los implantes artificiales actuales. Por ejemplo, las válvulas cardíacas mecánicas pueden tener una duración indefinida, pero los pacientes se ven obligados a tomar anticoagulantes durante toda su vida para evitar la formación de coágulos. Además, pese a que los pacientes con prótesis de tejido animal (o biológico) pueden no tener que tomar anticoagulantes, este tipo de válvulas se desgastan con el paso del tiempo. También son propensas a sufrir engrosamientos anómalos y acumulación de calcio, además de asociarse a complicaciones inmunitarias. La ausencia de regeneración constituye también un problema grave para las prótesis artificiales actuales, especialmente en el caso de los niños con defectos cardíacos congénitos. Dado que dichas prótesis no son capaces de crecer y regenerarse, estos niños se ven obligados a someterse a diversas intervenciones a lo largo de su vida para sustituir las válvulas a medida que van creciendo. Teniendo en cuenta que las prótesis de tejido biotecnológico del equipo no causan reacciones inmunitarias y que son capaces de crecer y regenerarse por sí solas, su uso implica un aumento significativo de la calidad de vida de los pacientes jóvenes y adultos.
Sin embargo, sigue siendo necesario superar determinados obstáculos antes de que esta tecnología pueda utilizarse en la práctica clínica rutinaria. "Uno de los mayores retos a los que se enfrentan los implantes complejos como las válvulas cardíacas es que el potencial de regeneración de cada paciente es distinto. En definitiva, no existe una única solución válida para todos los casos", afirmó Hoerstrup.
La investigación de LIFEVALVE (Living autologous heart valves for minimally invasive implantable procedures) sigue en curso con el objetivo de comercializar mundialmente la primera válvula cardíaca de tejido biotecnológico.
