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Las válvulas cardíacas generadas en laboratorio crecen dentro del cuerpo

Las válvulas cardíacas generadas en laboratorio crecen dentro del cuerpo

Investigadores de la Universidad de Minnesota han desarrollado un reemplazo de válvula cardíaca diseñado por tejido que puede crecer dentro de un paciente. El avance podría permitir que los niños con defectos cardíacos congénitos eviten las cirugías repetidas para reemplazar las válvulas cardíacas que les han quedado pequeñas.

Para crear las válvulas, los investigadores cultivaron células de donantes en un gel de fibrina dentro de un biorreactor, lo que les permitió depositar una matriz de colágeno. Luego extrajeron las células del donante de las construcciones de válvulas antes de implantarlas en corderos, donde las células endógenas poblaron las válvulas y les permitieron crecer.

En la actualidad, los niños con defectos cardíacos que requieren un reemplazo de válvula cardíaca generalmente reciben uno elaborado con tejidos animales que han sido tratados químicamente. Estas válvulas pueden funcionar mal debido a la calcificación y causar importantes inconvenientes a sus receptores, ya que no crecen junto con el corazón. Esto significa que un niño puede someterse a hasta cinco cirugías a corazón abierto para reemplazar la válvula.

Esta última tecnología tiene el potencial de cambiar esta status quo. Los investigadores crearon nuevas válvulas utilizando células de donantes que sembraron en un gel de fibrina. Luego cultivaron células con nutrientes de crecimiento en un biorreactor durante un período prolongado, durante el cual las células depositaron una matriz de colágeno.

Usando un detergente, los investigadores luego eliminaron las células de la construcción de colágeno, dejando un material tubular acelular que no provoca una reacción inmune. Al moldear los tubos en un anillo cerrado con folletos, el equipo creó un reemplazo de válvula cardíaca.

Aquí hay un video muy corto que muestra que la válvula se activa repetidamente:


Hasta ahora, los investigadores han probado su tecnología en corderos. Cuando se implantaron en la arteria pulmonar, las válvulas se poblaron de células del cordero y crecieron en el espacio de un año hasta llegar a tener el mismo tamaño que una válvula fisiológicamente normal.

“Sabíamos por estudios anteriores que los tubos diseñados tienen la capacidad de regenerarse y crecer en un modelo de cordero en crecimiento, pero el mayor desafío era cómo mantener la función de las valvas en un conducto con válvulas en crecimiento que pasa por 40 millones de ciclos en un año”, dijo Zeeshan Syedain, investigador involucrado en el estudio. “Cuando vimos lo bien que funcionaban las válvulas durante todo un año, desde corderos jóvenes hasta ovejas adultas, fue muy emocionante”.

Aquí hay un ecocardiograma de la válvula después de la implantación en una oveja:


“Este es un gran paso adelante en la investigación cardíaca pediátrica”, dijo Robert Tranquillo, otro investigador involucrado en el estudio. “Esta es la primera demostración de que una válvula implantada en un modelo animal grande, en nuestro caso un cordero, puede crecer con el animal hasta la edad adulta. Todavía tenemos un camino por recorrer, pero esto nos coloca mucho más adelante en el camino hacia futuros ensayos clínicos en niños. Estamos entusiasmados y optimistas sobre la posibilidad de que esto se convierta en realidad en los próximos años “.

Estudiar en Medicina traslacional de la ciencia: Conductos pediátricos de tres tubos con válvula hechos de matriz extracelular producida por fibroblastos evaluados durante 52 semanas en corderos en crecimiento

Vía: Universidad de Minnesota