Cómo es el innovador método de ingeniería de tejidos que permite diseñar vasos sanguíneos

Los vasos sanguíneos nos mantienen vivos. Son las carreteras que transportan sangre rica en oxígeno y nutrientes a todos los rincones del cuerpo, alimentando los tejidos y órganos, al mismo tiempo que eliminan los productos de desecho tóxicos.

Su enfermedad y disfuncionalidad puede provocar situaciones potencialmente mortales como un ataque al corazón, un derrame cerebral y un aneurisma. Las fallas de los vasos sanguíneos son una de las razones esenciales por las que las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte a nivel mundial. Ahora, investigadores de la Universidad de Melbourne desarrollaron un método rápido, económico y escalable para diseñar vasos sanguíneos a partir de tejido natural.

Codirigidos por el profesor asociado de ARC Future Fellow, Daniel Heath, y la distinguida profesora de Redmond Barry y presidente de Shanahan en Frontier Medical Solutions, Andrea O’Connor, los especialistas emplearon un enfoque novedoso para los vasos sanguíneos de “ingeniería de tejidos”.

Al combinar múltiples materiales y tecnologías de fabricación, desarrollaron un método para crear vasos sanguíneos con geometrías complejas como los nativos. La investigación fue publicada en la revista ACS Applied Materials and Interfaces; siendo que Tao Huang, especialista de la Universidad de Melbourne, y los candidatos a doctorado Mathew Mail y Hazem Alkazemi, y la profesora asociada Zerina Tomkins de la Universidad de Monash también formaron parte del equipo de investigación.

En ese sentido, Heath comentó que los investigadores de todo el mundo han estado tratando de perfeccionar la ingeniería de tejidos de vasos sanguíneos durante muchos años: “Los métodos actuales son lentos, requieren equipos especializados y costosos, como biorreactores, y tienen un bajo rendimiento, lo que significa que es difícil proporcionar el suministro necesario de recipientes diseñados”.

Al tiempo que indicó que “al combinar múltiples materiales y tecnologías de fabricación, nuestro método nos acerca a un futuro en el que los vasos sanguíneos diseñados se convertirán en una solución transformadora para las enfermedades cardiovasculares, especialmente para aquellos pacientes que carecen de vasos donantes adecuados”.

Una nueva capilaridad

La cirugía de derivación se utiliza a menudo para reemplazar vasos sanguíneos gravemente enfermos. En muchos casos, se pueden utilizar injertos no vivos hechos de polímeros sintéticos. Sin embargo, los vasos sanguíneos de diámetro pequeño, como la arteria coronaria que lleva sangre al corazón, no se pueden reemplazar con vasos sintéticos porque la sangre se coagula en su superficie y obstruye el injerto. En estos casos, se toma un vaso sanguíneo menos esencial de otra parte del cuerpo y se usa para redirigir la sangre alrededor del vaso enfermo, restaurando el flujo sanguíneo. Si tiene éxito, la cirugía de derivación puede agregar muchos más años saludables a la vida de un paciente.

Se trata de un tratamiento que salva vidas, pero existen importantes limitaciones. Lo que es más apremiante, algunos pacientes carecen de vasos donantes apropiados debido a cirugías previas o comorbilidades como la diabetes, lo que significa que las opciones de tratamiento para estos pacientes son limitadas.

Para superar estas limitaciones, los científicos investigaron el desarrollo de vasos sanguíneos “diseñados por tejido”, que están hechos de células y tejidos humanos. Estos tienen el potencial de tratar enfermedades cardiovasculares, así como construir un suministro de sangre incorporado para creaciones de tejidos más grandes.

El profesor O’ Connor, en ese sentido, dijo que la investigación es un paso emocionante en la capacidad de los científicos para diseñar vasos sanguíneos humanos. “Ahora podemos fabricar vasos sanguíneos de manera rápida y económica utilizando tejido vivo que tiene propiedades mecánicas apropiadas e imita la orientación celular de la capa más interna de los vasos sanguíneos. Si bien los vasos sanguíneos diseñados aún no están listos para la cirugía de derivación, los hallazgos marcan un avance significativo en el campo de la ingeniería de tejidos”, concluyó.

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