Un pegat bioabsorbible per tractar la dissecció aòrtica

La dissecció aòrtica (AD) és un dels esdeveniments més catastròfics que pot ocórrer a l’aorta. Quan es produeix una dissecció, apareix un forat a la paret de l’artèria que fa que la sang entri a través de la paret, separant-ne les capes. La dissecció és, amb freqüència, fatal si el nou canal es trenca per la part externa. Tot i la relativament alta incidència d’aquesta malaltia, les companyies de dispositius mèdics hi han dedicat menys atenció que a d’altres malalties cardiovasculars. És per això que les solucions actuals no han estat dissenyades per tractar la dissecció, sinó per a tractar els aneurismes de l’aorta. Per aquest motiu, en molts casos es requereixen reintervencions quirúrgiques dels pacients.

En aquest context, la Dra. Noemí Balà va realitzar la seva tesi doctoral, “Desenvolupament d’un pegat bioabsorbible per tractar la dissecció aòrtica”, al Departament d’Enginyeria Química i Ciència de Materials d’IQS School of Engineering. Aquesta tesi doctoral planteja la substitució de l’empelt que s’utilitza actualment per reparar les disseccions aòrtiques, molt llarg i mecànicament molt diferent de l’aorta, per un dispositiu petit, fabricat amb un material biocompatible i que cobreixi el forat produït. Aquest dispositiu consisteix en un pegat que s’adhereix a la paret arterial amb una microestructura que faciliti la integració cel·lular. Les propietats mecàniques del pegat, similars a les de l’artèria, fan que s’adapti molt bé a la pulsatilitat de la mateixa, molt millor del que ho fan els tractaments actuals. La tesi ha estat codirigida pel Dr. Jordi Martorell, coordinador del grup GEVAB (Grup d’Enginyeria Vascular i Biomedicina Aplicada) i pel Dr. Salvador Borrós, coordinador del grup GEMAT (Grup d’Enginyeria de Materials).

En una recerca molt interdisciplinar, la Dra. Balà ha fabricat el pegat amb policaprolactona, un polímer bioabsorbible, amb un temps d’absorció prolongat i que, a més, és un material aprovat per la FDA. Mitjançant l’ús de la tècnica d’electropsinning, ha estat possible crear fibres de mides molt petites i amb diferents distribucions, per tal de generar una microestructura amb les propietats mecàniques desitjades. Així, s’ha pogut crear un pegat de dues capes de fibres, una amb les fibres alineades i l’altre amb les fibres aleatòries, que interaccionen amb els dos tipus de cèl·lules presentes a l’artèria: les cèl·lules endotelials i les musculars llises.

Tots els paràmetres s’han optimitzat per tal de poder dur el sistema dissenyat a escala industrial, comptant amb la col·laboració de les empreses The Electrospining Company i Bionicia.

Assaigs in vitro i in vivo

Un cop creada la microestructura en base a les característiques de l’aorta, el següent pas va ser la realització d’estudis in vitro utilitzant diferents proteïnes i pèptids, comprovant que la morfologia del pegat ajuda a guiar les cèl·lules endotelials cap a les fibres alineades, amb bons resultats pel que fa a la migració i proliferació cel·lular.

Finalment, es va triar una de les mostres assajades – la fabricada a The Electrospinning Company – per realitzar les proves in vivo primer en porcs i finalment en xais. En les proves realitzades, el pegat s’implantava per cirurgia oberta i es feia seguiment per ecografies vascular i transesofàgica. Les proves de llarga durada, fins a 3 mesos, han demostrat que el pegat desenvolupat causa molt poca reacció inflamatòria i que s’adapta perfectament a l’artèria en cada batec. A més, les cèl·lules han estat capaces de colonitzar els pegats, aconseguint reendotelització i remodelació arterial en tots els assajos prolongats.

Els resultats obtinguts obren clarament la porta a una innovadora tecnologia pel tractament de la dissecció aòrtica i, un cop el sistema d’entrega endovascular estigui finalitzat, s’iniciaran els assaigs en humans.

Aquesta recerca ha generat una família de patents, amb les quals ha nascut la spin-off Aortyx.

IQS i Aortyx han rebut finançament de l’Obra Social Fundació “la Caixa”, EIT Health,  FIPSE, la Generalitat de Catalunya/AGAUR, ENISA i el CDTI, a més d’haver col·laborat directament amb l’Hospital Clínic de Barcelona.