La trombosis se produce cuando los coágulos interrumpen el flujo normal de la sangre
La trombosis se produce cuando los coágulos interrumpen el flujo normal de la sangre a través del cuerpo, algo que acarrea graves problemas de salud como embolia pulmonar, ataque cardíaco o accidente cerebrovascular. Los tratamientos actuales a menudo se basan en el uso de anticoagulantes, como la heparina, que requieren que los pacientes prueben su sangre sobre una base regular con el fin de garantizar qué dosis es la adecuada. Si resulta demasiado grande, quizá cause hemorragia espontánea; mientras que si la dosis es demasiado pequeña, puede no prevenir la trombosis.DETONANTE, LA TROMBINA
El profesor asociado en el programa de ingeniería biomédica de la Universidad de Carolina del Norte y coautor de la investigación, Zhen Gu, cuenta que el objetivo del trabajo era generar un parche “capaz de monitorizar la sangre” para luego “liberar su carga” cuando el paciente la precise. “Hace dos años hable con Gu sobre la necesidad clínica real de que la entrega de anticoagulantes llegue a ser extremadamente precisa”, explica la coautora y también profesora del programa de ingeniería biomédica, Caterina Gallippi, que añade, “entonces reunimos al equipo y nos pusimos a trabajar en este parche”.
El parche incorpora microagujas hechas de un polímero de ácido hialurónico y heparina
El parche incorpora microagujas hechas de un polímero de ácido hialurónico y heparina, que ha sido modificado para reaccionar al entrar en contacto con trombina, el enzima que inicia la coagulación en la sangre. Cuando los niveles de trombina se vuelven elevados dentro del torrente sanguíneo, los enzimas rompen las cadenas de aminoácidos específicas que unen la heparina al ácido, y el anticoagulante circula libre.
“Cuanta más trombina hay en el torrente sanguíneo, más heparina se necesita para reducir la coagulación”, explica Yuqi Zhang estudiante en el laboratorio de Gu; “de modo que creamos un parche desechable que funciona exactamente así: cuanta más trombina hay en el torrente sanguíneo, más heparina se libera”. “Vamos a mejorar aún más la cantidad de carga de fármaco en el parche”, prometen los investigadores. Además, la proporción de heparina será adaptable a las necesidades específicas de cada paciente y podrá reemplazarse en cualquier momento; aunque la heparina liberada siempre dependerá de los niveles de trombina en sangre.
PROBADO EN RATONES
El equipo de trabajo ha ensayado con ratones el parche inteligente de ácido hialurónico y heparina. En el experimento, a los especímenes les fueron inyectadas grandes dosis de trombina, algo que de no tratarlo daría como resultado una coagulación sanguínea fatal en los pulmones.
En el experimento, a los especímenes les fueron inyectadas grandes dosis de trombina
En la primera prueba, se dejaron ratones sin tratar, otros recibieron una inyección de heparina y a otro grupo se le administró el parche inteligente. Quince minutos después de la inyección de trombina, murieron los ratones que no recibieron tratamiento. El resto sobrevivió. Pero en el segundo de los experimentos, la trombina se inyectó seis horas después de haber suministrado el fármaco (por vía inyección de heparina o parche). Todos los ratones con el parche inteligente de ácido hialurónico seguían bien, mientras que alrededor del 80% de los inyectados había fallecido.“Estamos muy entusiasmados con la posibilidad de usar un parche inteligente auto-regulable para ayudar a tratar una afección que afecta a miles de personas cada año”, declara Gu mientras se esfuerzan en conseguir una reducción en el coste del tratamiento, al tiempo que también buscan fondos para realizar pruebas preclínicas adicionales.
El estudio, titulado ‘Thrombin-Responsive Transcutaneous Patch for Auto-Anticoagulant Regulation', se ha publicado en la revista Advanced Materials.