Un equipo de ingenieros del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha desarrollado un sistema capaz de imitar el proceso de coagulación natural de la sangre para mantener con vida a las personas que presenten heridas internas graves y que no puedan ser intervenidas de la manera apropiada hasta que lleguen al hospital. Lo han conseguido a través de dos componentes inyectables: un polímero y una nanopartícula.
El sistema ya ha sido probado en ratones y, tal y como declara una de las investigadoras principales, Paula Hammond, profesora y jefa del Departamento de Ingeniería Química del MIT y miembro del Instituto Koch para la Investigación Integral del Cáncer, la relevancia de este hallazgo reside en el “gran nivel de recuperación de lesiones graves que vimos en los estudios con animales”.
El equipo de investigadores está liderado por Celestine Hong, investigadora postdoctoral en MIT y conformado junto a Hammond por Bradley Olsen, profesor de ingeniería química en el MIT, Angela Belcher, directora del Departamento de Ingeniería Biológica del MIT, Yanpu He, investigador postdoctoral y Porter Bowen, estudiante en MIT. La investigación ha sido financiada por la Oficina de Investigación del Ejército de Estados Unidos y el Departamento de Defensa, tal y como ha informado la revista 'Advanced Healthcare Materials'.
"Al introducir dos sistemas complementarios en secuencia, es posible obtener un coágulo mucho más fuerte"
Anteriormente ya se habían desarrollado otras nanopartículas hemostáticas, pero el nuevo sistema ofrece unos mejores resultados y es que esta tecnología imita el proceso de coagulación natural de la sangre y el trabajo de las plaquetas (las células que inician la coagulación) y el fibrinógeno (proteína que contribuye en la formación de coágulo).
Bradley Olsenseñala que el uso de un polímero y una nanopartícula “permite la gelificación selectiva del sistema hemostático a medida que aumenta la concentración en la herida”. De esta forma, se pueden prevenir las hemorragias internas de alto impacto y en las que lo más importante es detener el sangrado lo antes posible.
MAYOR CAPACIDAD DE RETICULACIÓN
Los eventos traumáticos que provocan la pérdida de sangre, como por ejemplo en los accidentes automovilísticos, son los culpables de más de 2,5 millones de muertes en todo el mundo cada año. Así que este nuevo descubrimiento es relevante especialmente para detener las hemorragias internas, que en la mayoría de casos son las más difíciles de detectar y tratar porque pueden ocasionar daños en órganos vitales como el hígado.
Por lo tanto, detener el sangrado hasta que el paciente pueda llegar al hospital es fundamental. En heridas de gravedad en las que los pacientes pierden mucha sangre, el cuerpo no tiene suficientes plaquetas o fibrinógeno para formar coágulos. Los investigadores del MIT han trabajado bajo esta premisa, buscando un sistema artificial que salvara la vida de las personas reemplazando ambos componentes de coagulación, “recuperando la forma en la que interactúan entre sí”, explica Hong.
"Cuando ambos componentes están en alta concentración, se obtiene una mayor reticulación"
Este nuevo sistema artificial se basa en dos tipos de materiales: una nanopartícula reclutadora de plaquetas fabricadas con un polímero biocompatible, el PEG-PLGA, funcionalizadas con el pétido GRGDS que facilita su unión con las plaquetas activadas en la lesión; y un polímero que imita al fibrinógeno. Cuando ambos componentes circulan en el torrente sanguíneo “si hay un sitio de herida, el componente objetivo comenzará a acumularse en ella, uniéndose al reticulante”, explica Hong. “En altas cantidades se obtiene una mayor reticulación y comienzan a formar ese pegamento, ayudando al proceso de coagulación”.
DETECTAR LA UBICACIÓN EXACTA DE LA HEMORRAGIA
El equipo de investigadores de MIT ha probado su sistema artificial en ratones con lesiones internas, logrando una eficacia muy alta. Además, a diferencia de otros procedimientos, en este sistema los coágulos no se degradan tan rápido como lo hacen los coágulos naturales. Y es que cuando los pacientes pierden mucha sangre, se les suele administrar soluciones salinas por vía intravenosa para mantener una presión arterial alta, pero de esta manera se diluyen las plaqueta y el fibrinógeno existentes.
Por otro lado, los nuevos componentes no han generado reacciones inmunes significativas, así que los científicos esperan probar el sistema en animales de mayor tamaño, en colaboración con el Hospital General de Massachusetts. De cara a futuro, también pretenden estudiar el comportamiento de las nanopartículas inyectadas a través de técnicas de imagen con el objetivo de ayudar al personal médico a detectar de manera más rápida y precisa la ubicación exacta de la hemorragia interna. Hasta ahora sólo se podía realizar en hospitales con resonancias magnéticas, ultrasonido o cirugías, y era un proceso que podía demorarse horas.