El desarrollo se da en el marco del programa de investigación "Materiales poliméricos biofuncionales".
Investigadores de la Universidad Nacional de Quilmes (UNQ) trabajan en el diseño de un modulo que serviría para reemplazar el funcionamiento del hígado, a partir de la aplicación de bioprocesos. El desarrollo es el resultado de una línea de investigación que sigue el Dr. Mariano Grasselli, en el marco el programa de investigación "Materiales poliméricos biofuncionales", dirigido por la Dra. Silvia Alonso, con la codirección de Grasselli.
El modulo diseñado, que serviría como hígado artificial extracorpóreo, podría ayudar a pacientes que esperan un trasplante del órgano. Es un mini reactor de membranas que hace que pasen determinados metabolitos desde la sangre hacia las células, que una vez que lo procesan lo vuelven a la sangre. "Hay otros desarrollos que usan los filtros de hemodiálisis, pero no son adecuados porque funcionan en un solo sentido. En cambio, este modulo esta pensado para realizar un trabajo de ida y vuelta, es decir, que exista un real intercambio entre las células porcinas que se utilizan y la sangre humana", explico Grasselli.
El trabajo que realizan los llevo a medir a que velocidad pasan las proteínas, la glucosa, y otros metabolitos a través de las membranas, la cantidad de células que se necesitan y con que velocidad metabolizan. Luego de las mediciones, llego la etapa de investigación del desarrollo de membranas especiales. "Usamos unas membranas que tienen poros grandes y las rellenamos con hidrogeles especiales para que permitan pasar ciertas proteínas y otras no", explico Grasselli. Con esas investigaciones se armo un primer modulo que rediseñaron al darse cuenta que las células morirían, porque el oxigeno que podía pasar a través de la sangre era demasiado poco para la cantidad de células a utilizar. "Hicimos pruebas con soluciones de proteínas simulando sangre. Por un lado, tuvimos que medir la transferencia de oxigeno. Y ahora estamos en el diseño de un nuevo modulo que contiene fibras por las que van a pasar sangre, y otras por las que va a pasar aire para la oxigenación", señalo el investigador.
Así, el modulo se hizo mas complejo. No solo permite entrar y salir sangre, sino que también habilita la entrada y salida de aire por determinadas fibras. Esto será posible a través de dos circuitos independientes, diseñados para evitar la muerte celular por falta de oxigeno. El cartucho diseñado es biológico y sintético a la vez, es decir, tiene células y es un modulo de membranas plásticas.
El cartucho haría, por unas horas, el trabajo del hígado en pacientes que están esperando un trasplante. No sustituiría al órgano, sino que contribuiría a mantener al paciente con vida. Otra de las aplicaciones posibles seria para casos de pacientes con hígados enfermos, porque con el uso del modulo externo se podría ayudar al órgano quitándole trabajo. "Ante una intoxicación, por ejemplo, el hígado esta atorado de trabajo. Por su capacidad de regeneración, si pudiéramos sacarle trabajo, es probable que se pueda recuperar", explico Grasselli.
Los investigadores trabajan en conjunto con especialistas del Instituto de Investigación del Hospital Italiano. Las células se extraen de hígados de cerdos que se operan en el hospital. Los hígados se mantienen vivos, luego son disgregados y colocados en medios de cultivo para que las células se reagrupen. "De allí se forman microtejidos que, en realidad, son mini hígados de tamaño milimétrico. Eso se cosecha y se coloca en el modulo", explico el investigador. El desarrollo de la parte biológica (celular) se realiza en el Hospital Italiano, y en la UNQ se desarrollan los bioprocesos aplicados para resolver el funcionamiento del mini reactor. "Eso implica estudiar la transferencia de materia, las velocidades, el funcionamiento y realizar el diseño para darle la forma adecuada para que funcione", aclara Grasselli.
El trabajo de investigación lleva cuatro años. Surgió tras haber detectado la necesidad de construir el modulo adecuado, a partir de la experiencia de un grupo del Hospital Italiano, con trayectoria en el cultivo de células y trasplantes hepáticos. Superar las deficiencias que tienen otros desarrollos, a partir del empleo de bioprocesos, que lograría un modulo funcional de aplicación en el campo de la medicina, es el gran desafío que tienen por delante los investigadores, que esperan probarlo en un futuro próximo.
Leticia Spinelli
Lic. Erica Lanfranchi
Dirección de Prensa y Comunicación Institucional
Universidad Nacional de Quilmas
Fuente: Infouniversidades