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El investigador K. Craig Kent, MD, es un cirujano vascular que ha visto de primera mano la desesperación por encontrar una manera de prevenir las revascularizaciones frecuentes. Kent también se desempeña como director ejecutivo de UVA Health y vicepresidente ejecutivo de asuntos de salud en la Universidad de Virginia. CRÉDITO UVA Salud |
Abstracto:
Los investigadores de UVA Health han recibido 2,8 millones de dólares para avanzar en el desarrollo de un método de alta tecnología que ahorrará a los pacientes cardíacos y de diálisis la necesidad de múltiples cirugías.
La “pintura” de alta tecnología podría salvar a los pacientes de repetir cirugías
Charlottesville, Virginia | Publicado el 8 de marzo de 2024
Los investigadores Lian-Wang Guo, PhD, y K. Craig Kent, MD, están desarrollando una técnica rápida y suave para «pintar» pequeñas nanopartículas en las venas trasplantadas para evitar que se obstruyan en el futuro. Este tipo de bloqueo a menudo resulta en que los pacientes cardiovasculares y en diálisis requieran cirugía repetida; Aproximadamente la mitad de todos los injertos de derivación de venas cardíacas fallan y requieren otro trasplante.
Los pacientes en diálisis ahora a menudo requieren múltiples operaciones para continuar con el tratamiento que les salva la vida. Para algunos, esto puede llevar a una serie interminable de cirugías en ambos brazos y luego en la pierna o en el área de la clavícula.
Si el nuevo enfoque de la UVA tiene éxito, sería la primera solución para estos pacientes y una aplicación innovadora de la nanomedicina, una medicina a una escala sorprendentemente pequeña.
«Nuestro enfoque es similar al uso de pequeños dispositivos protectores para proteger los vasos sanguíneos del daño, de modo que no sea necesario abrir el cuerpo repetidamente para repararlos», dijo Guo, del Departamento de Cirugía de la Facultad de Medicina de la Universidad de Virginia, Robert M. Centro de Investigaciones Cardiovasculares de Berna. «Ahorraría mucho dolor y dinero al eliminar la repetición de cirugías».
“Pintar” para una mejor salud
Los cirujanos vasculares suelen realizar “revascularizaciones” para tratar enfermedades cardiovasculares. Esto restablece el flujo sanguíneo a áreas que lo han perdido o no reciben un suministro de sangre adecuado. Esto podría realizarse, por ejemplo, en forma de trasplante de vena, que traslada una vena de una parte del cuerpo a otra, como por ejemplo de la pierna al corazón en pacientes con insuficiencia cardíaca.
Por otro lado, las personas que requieren diálisis debido a una función renal deteriorada se someten a un procedimiento quirúrgico en el que se unen una arteria y una vena, generalmente en el brazo, para brindar acceso a la diálisis. Esto permite que su sangre sea eliminada del cuerpo, limpiada de toxinas y luego devuelta. Estas uniones de diálisis se denominan “fístulas arteriovenosas” o FAV, y su tratamiento en pacientes con enfermedad renal terminal cuesta aproximadamente 5 mil millones de dólares al año sólo en Estados Unidos.
Las revascularizaciones pueden fallar con el tiempo. Esto se debe a que los procedimientos en sí promueven el mismo problema que intentan abordar: problemas con el flujo sanguíneo. La propia operación provoca la formación de células en los vasos, que finalmente interrumpen nuevamente el suministro de sangre.
Desafortunadamente, los médicos no tienen buenas alternativas. No existen “estándares de atención” para las FAV porque, a pesar de grandes esfuerzos, no han logrado mantenerlas abiertas. Algunas FAV nunca logran un flujo sanguíneo suficiente para funcionar correctamente. Por lo tanto, la única opción de los pacientes es instalar uno nuevo si el anterior falla, y eso sucede a menudo.
“El injerto de derivación de arteria coronaria, llamado CABG, implica abrir el tórax del paciente para realizar una cirugía cardíaca. «Ya es muy perjudicial para la vida normal del paciente, e imagine tener que repetir la cirugía si el injerto falla», dijo Kent, un cirujano vascular que también es director ejecutivo de UVA Health y vicepresidente ejecutivo de asuntos de salud de UVA Health. «Los cirujanos necesitan una tecnología fácil de usar que les permita simplemente pintar algunas nanopartículas protectoras sobre los injertos para mantenerlos funcionales y eliminar la necesidad de repetir las cirugías».
El potencial de EpiNanopaint
Kent, Guo y su equipo de personal de la UVA quieren adoptar un nuevo enfoque. Su técnica, llamada epiNanopaint, permitiría a los cirujanos pintar nanopartículas adhesivas en los vasos durante la primera operación. Estas nanopartículas contendrían un ingrediente activo que impediría el crecimiento dañino de células invasivas.
Debido a que las nanopartículas son pegajosas, permanecen ahí, lo que permite la administración a largo plazo del fármaco exactamente donde se necesita. (Este tipo de precisión es una de las grandes fortalezas de la nanomedicina, un área de investigación prioritaria de la Facultad de Medicina de la UVA y del incipiente Instituto de Biotecnología Paul y Diane Manning de la UVA).
Guo y Kent utilizarán los 2,8 millones de dólares de los Institutos Nacionales de Salud para estudiar si una enzima específica, DOT1L, puede atacarse con medicamentos para evitar que los vasos sanguíneos se estrechen. También trabajarán con Shaoqin Gong, PhD, de la Universidad de Wisconsin-Madison para descubrir la mejor manera de utilizar el enfoque de pintura para administrar el fármaco. «Todavía tenemos mucho trabajo por hacer para garantizar que esta tecnología sea segura y eficaz para los pacientes», afirmó Guo.
Si la investigación tiene éxito, el nuevo enfoque podría ser transformador para un gran número de pacientes en todo el mundo. Cada año se realizan más de 400.000 reconstrucciones vasculares abiertas solo en los Estados Unidos, mientras que el número de estadounidenses que reciben diálisis casi se duplicó a más de medio millón entre 2000 y 2018.
«Nuestro objetivo es desarrollar la primera terapia que pueda reducir las tasas de fracaso del injerto en pacientes sometidos a reconstrucción vascular», dijo Kent. «Esto sería un gran beneficio para los pacientes de todo el mundo».
Puede encontrar más información sobre la investigación aquí. El equipo de investigación está formado por Takuro Shirasu, Nisakorn Yodsanit, Jing Li, Yitao Huang, Xiujie Xie, Runze Tang, Qingwei Wang, Mengxue Zhang, Go Urabe, Amy Webb, Yuyuan Wang, Xiuxiu Wang, Ruosen Xie, Bowen Wang, Kent, Shaoqin. Gong y Guo.
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