Imprimen en 3D parches de células madre como potencial tratamiento de niños con cardiopatías congénitas

El equipo de Cardiopatías Congénitas Pediátricas del Hospital Universitario Virgen del Rocío trabaja en la impresión en 3D parches de células madre para reparar las arterias en malformaciones cardiacas infantiles. Esta novedosa línea de investigación une los avances de las nuevas tecnologías, la biología y las ciencias de la salud.

El Hospital Universitario Virgen del Rocío inició esta técnica en 2020 gracias al compromiso por la investigación que existe en el campus del Virgen del Rocío-IBiS, y a la Beca Menudos Corazones, convocada por la Fundación Menudos Corazones y la Sociedad Española de Cardiología Pediátrica y Cardiopatías Congénitas (SECPCC). Así resultó el inicio del estudio titulado ‘Bio-impresión en 3D en cardiopatías congénitas: ingeniería tisular para fabricación de parches vasculares’, cuyos primeros resultados ahora se publican, con el objetivo de crear arterias de mediano calibre que sirvan para reparar a las que han nacido pequeñas o que han resultado dañadas.

Equipo de expertos que trabajan en este estudio.

“Los pacientes con cardiopatías congénitas requieren, en muchos casos, cirugía de reparación de la aorta o las arterias pulmonares. Estos parches podrían garantizar, en un futuro no muy lejano, el disponer de un tejido con la geometría adaptada a cada paciente y con sus propias células, de forma que no generara rechazo, se autoreparara y crece, adaptándose también al crecimiento del paciente”, detalla Israel Valverde, jefe de sección de Cardiología Pediátrica de la Unidad de Pediatría del Virgen del Rocío, que dirige Catalina Márquez.

Así y aunque en la actualidad sólo se ha validado su potencial “in vitro”, queda mucho camino por recorrer según informa el Dr. Valverde. “Los siguientes pasos serán validar esta tecnología en animales. Encontraremos con toda seguridad debilidades y puntos a mejorar hasta que dentro de un futuro no muy lejano podamos trasladar esta tecnología a nuestros pacientes. Aún nos queda mucho camino por recorrer y quedan muchos años hasta que podamos demostrar sus ventajas respecto a las técnicas clásicas”. En concreto, los injertos vasculares sintéticos, de donantes humanos o animales, que si bien aportan su beneficio también son conocidas sus limitaciones como, por ejemplo, la escasa disponibilidad, el riesgo de rechazo o que no se adapte bien al normal crecimiento del niño. De ahí que sea común, con el paso del tiempo, que el menor tenga un mayor riesgo de sufrir de nuevo una estenosis arterial (estrechamiento del vaso) y que tenga que pasar de nuevo por quirófano para paliarlo.

Los parches de células madre, al ser obtenidos de tejido humano del propio paciente, potencialmente se adaptarían al crecimiento y podría evitar esta frecuente complicación. “Aún queda mucho por andar y desarrollar en este campo, y puede que los resultados tarden en llegar varios años hasta poder realizar los primeros implantes en pacientes, pero esta línea de investigación tiene un potencial enorme y representa el futuro hacia donde avanzar en la cirugía de las cardiopatías congénitas”, concluye Valverde.

Este trabajo de investigación es el resultado de la unión de un equipo multidisciplinar que engloba investigadores clínicos (cardiólogos pediatras, cirujanos cardiovasculares), investigadores básicos (biomédicos, biólogos) e ingenieros (industriales y químicos). Esta sinergia de disciplinas científicas es lo que hace posible el desarrollo de este proyecto, dado que se requiere la combinación de optimización de materiales, impresión 3D, evaluación de sus propiedades mecánicas, cultivo celular, experimentación animal y finalmente la traslación clínica al paciente.

De hecho, este equipo trabaja también en los laboratorios de Fisiopatología Cardiovascular del Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBIS). En concreto, este grupo de investigadores pertenece a cinco centros de investigación: el grupo de Fisiopatología Cardiovascular – Instituto de Biomedicina de Sevilla (IBIS) (Dr. Antonio Ordoñez, Gorka Gómez, Isabel Mayoral, Elisa Bevilacqua, y el Dr. Tarik Smani); la facultad de Ingenieros de la Universidad de Málaga (Dr. Ignacio Gonzalez Loscertales); el grupo de Investigación INNANOMAT- Universidad de Cádiz (Dr. Sergio Molina Ruiz y el Dr. Alberto Sanz), la facultad de Ingenieros de la Universidad de Sevilla (Dra. Esther Reina y Dr. Jaime Domínguez Abascal); y el Hospital Virgen del Rocío de Sevilla (Dr. Israel Valverde).