(Los acentos fueron
obviados por cuestiones tecnicas)
Los investigadores estan desarrollado una maquina "al estilo de la
dialisis" capaz de identificar y retirar los patogenos
responsables de una infeccion sanguinea que puede ser mortal.
Foto: Este
dispositivo usa microfluidos y nanotecnologia para eliminar los
patogenos de la sangre antes de devolverla al cuerpo.
Aprovechando avances recientes en nanotecnologia y microfluidos,
los investigadores han hecho progresos significativos para lograr
un dispositivo que se pueda usar para retirar rapidamente
patogenos de la sangre de los pacientes con sepsis, un estado en
el que peligra la vida del paciente cuando una infeccion se
distribuye por todo el cuerpo a traves del flujo sanguineo.
El nuevo sistema actua como un bazo artificial, filtra la sangre
usando nanocuentas magneticas inyectables creadas para adherirse a
microorganismos y toxinas. Despues de inyectar las cuentas, la
sangre se extrae y se pasa por un dispositivo que usa un gradiente
de campo magnetico para extraer los germenes adheridos a las
nanocuentas. Despues, la sangre se reintroduce en el cuerpo.
Los ingenieros del Instituto
Wyss de Ingenieria Inspirada en la Biologia de
la Universidad de Harvard (EE.UU.), donde se esta desarrollando la
tecnologia, tambien esperan que el dispositivo pueda identificar
el microorganismo concreto que causa el problema, lo que podria
ayudar a los medicos a decidir el tratamiento antibiotico mas
eficaz de forma mas rapida de lo que lo pueden hacer mediante las
pruebas diagnosticas convencionales.
En una conferencia cientifica celebrada en la Facultad de Medicina
de la Universidad de Harvard la semana pasada, Donald
Ingber, uno de los inventores de la tecnologia y
director del Instituto Wyss, afirmo que su grupo esta animado por
los resultados preliminares de pruebas de la terapia limpiadora de
la sangre en ratas. Recientemente el instituto anuncioque
usaria dinero de un contrato por valor de 9,25 millones de dolares
(unos 6,9 millones de euros) con la Agencia de Proyectos Avanzados
de Investigacion del Departamento de defensa (DARPA en sus siglas
en ingles) para ayudar a "acelerar el trasvase a humanos como una
nueva forma de terapia para la sepsis".
La sepsis, que mata a millones de personas anualmente en todo el
mundo, se da cuando los productos quimicos liberados por el cuerpo
para luchar contra una infeccion en el flujo sanguineo disparan
una respuesta inflamatoria en todo el cuerpo. Los peores casos
pueden dar lugar a un fallo organico multiple. Dado que cualquiera
de toda una serie de organismos pueden provocar el problema, un
paciente del que se cree que tiene sepsis recibe lo que se
denomina un antibiotico de amplio espectro mientras los medicos
hacen cultivos de su sangre para intentar identificar el organismo
especifico que esta produciendo los problemas y poder recetar el
antibiotico especifico que lo ataque. Este proceso puede llevar
varios dias.
Pero el antibiotico de amplio espectro no siempre funciona y en
muchos casos el cultivo sanguineo no sirve para identificar el
patogeno. Mientras, retrasar la administracion del medicamento
adecuado en apenas unas horas puede reducir significativamente las
posibilidades de supervivencia de un paciente. "Hay estudios que
demuestran que cada hora que un paciente recibe el antibiotico
equivocado -aunque sea un antibiotico de amplio espectro fuerte-,
la mortalidad aumenta de un 5 a un 9 por ciento", explica Ingber.
La sepsis tambien es una de las principales de causas de muerte
entre los soldados en combate. Para enfrentarse a este problema,
DARPA tiene como objetivo desarrollar una terapia portatil "al
estilo de la dialisis" capaz de limpiar rapidamente la sangre que
se ha extraido del cuerpo y despues devolverla al mismo. La
tecnologia que buscan seria capaz de eliminar muchos tipos
distintos de patogenos y funcionaria sin necesidad de
anticoagulantes, que podrian producir que un soldado herido se
desangrara. Los pacientes de dialisis suelen tener que tomar
anticoagulantes para que su sangre no coagule dentro de las
tuberias de la maquina de dialisis.
Para inspirarse a la hora de abordar este desafio, Ingber y sus
compañeros observaron el sistema inmunitario humano, mas
concretamente una clase de proteinas en la sangre que se adhieren
a los microorganismos o toxinas potencialmente dañinos y los
marcan como objetivos para otras celulas inmunes. El grupo
modifico geneticamente una de estas proteinas -conocida por
adherirse a mas de 90 patogenos distintos, incluyendo bacterias,
hongos, virus, parasitos y toxinas- para que funcionara como la
capa externa de las nanocuentas magneticas, dandoles la capacidad
de recoger agentes infecciosos en el flujo sanguineo.
Tras inyectarle las cuentas, la sangre del paciente se pasa por un
dispositivo externo que contiene un sistema de canales de
microfluidos, cuyo diseño esta inspirado en el bazo. Dentro del
dispositivo, que sus inventores han bautizado como un "bazo en un
chip", la sangre contaminada fluye por los canales junto a una
solucion salina. Entonces se usa un gradiente de campo magnetico
para extraer las nanocuentas y los patogenos adheridos a ellas a
dicha solucion. Usando este proceso, el grupo ya ha logrado el
objetivo de DARPA de limpiar 1,25 litros de sangre a la hora, e
Ingber cree que pueden lograr una velocidad de flujo aun mayor.
La superficie interna de los canales esta cubierta por un novedoso
material llamado SLIPS
(siglas en ingles de superficies porosas resbaladizas infusionadas
con liquidos), inspirado por la planta Nepenthes y
desarrollada tambien en el instituto Wyss. SLIPS impide que las
proteinas y las plaquetas se peguen a la superficie de los canales
y activen la coagulacion.
El potencial de la tecnologia no termina ahi. Puesto que el
sistema puede retirar y aislar patogenos con tanta eficacia, puede
proporcionar una oportunidad para identificar el organismo que
esta produciendo la infeccion en el paciente sin tener que hacer
un cultivo sanguineo, afirma Michael
Super, cientifico senior de la plantilla del Insituto
Wyss. Esto reduciria la cantidad de tiempo necesaria para decidir
cual es el antibiotico mas apropiado. Ahora el grupo esta
trabajando para incorporar esa capacidad al dispositivo.
Fuente: MIT Technology Review
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