Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) creó un hilo de sutura "inteligente" capaz de vigilar si se produce inflamación en la zona operada y administrar tratamientos químicos. La clave está en un recubrimiento de hidrogel que transporta medicación y biosensores en el tejido, hasta permite aplicar células madre viables durante un tiempo prolongado.

Frente a enfermedades como Crohn que requieren de cirugía en el intestino, este hilo multiuso, no solo fija la zona operada, sino que aplica medicación contra una reacción inflamatoria del órgano y alerta a los especialistas cuando la curación no está evolucionando debidamente. También esperan que sirva en adelante para otras operaciones quirúrgicas en las que se requiera quimioterapia, incluso para aplicar analgésicos de forma directa y evitar infecciones.

Cómo funcionan

El profesor asociado de ingeniería mecánica en el MIT, Giovanni Traverso, y los investigadores Jung Seung Lee y Hyunjoon Kim, autores principales de este artículo de investigación publicado en la revista Matter, explicaron que partieron de las suturas catgut, un tipo de hilo quirúrgico que se lleva utilizando desde el Imperio romano. Su principal característica, y por lo que es ampliamente utilizado en medicina, es su composición animal y su condición biodegradable pasado un tiempo tras su aplicación en cirugías internas.

Fabricados con hebras de colágeno purificado de vacas, ovejas o cabras, estos hilos permiten hacer fuertes nudos que se acaban disolviendo a los 90 días. Con el tiempo, también se han desarrollado suturas absorbibles sintéticas, pero las catgut aún se usan en cirugía.

Para conseguir este efecto, el hilo derivado del cerdo se "descelulariza" con detergentes para reducir la posibilidad de inflamación en el huésped, así se crea la sutura De-gut, un material libre de células. Después se deshidrata el tejido y se retuerce en hebras, para posteriormente poner a prueba su elasticidad o resistencia de tracción, comparado con las suturas catgut habituales. Aseguran desde el MIT que las De-gut inducen a una respuesta inmune mucho menor del tejido circundante que el catgut tradicional.

Sensores y medicamentos

Este es el primer paso para continuar otorgando funciones "inteligentes" al tejido a través de una capa superior de hidrogel. Dentro del mismo es posible incorporar sensores de detección contra la inflamación y fármacos. Los sensores se componen de micropartículas recubiertas con péptidos que se liberan cuando el tejido entra en contacto con las enzimas asociadas a la inflamación, las llamadas MMP. Para saber si las micropartículas han sido liberadas y, por lo tanto, hay inflamación en la zona operada, basta con hacer un análisis de orina donde se detectan los péptidos.

En cuanto a los medicamentos, los investigadores han demostrado que la capa de hidrogel permite transportar medicinas como antibióticos, medicamentos destinados a la quimioterapia o contra esa inflamación intestinal que se pretende evitar a los pacientes de Crohn. Este último caso de uso es el que el equipo del MIT ha probado, al incluir en el tejido un esteroide llamado dexametasona y un anticuerpo monoclonal llamado adalimumab. Se transportan con micropartículas hechas de polímeros aprobados por la FDA y que controlan la velocidad a la que se libera el fármaco.

Además de la medicación indicada, sería posible también aplicar células terapéuticas como células madre capaces, por ejemplo, de estimular el crecimiento de las células sanguíneas, como refleja el estudio. Para comprobar la eficacia de este uso medicinal, las células madre fueron diseñadas para expresar un marcador fluorescente que se comprobó que seguía siendo viable durante al menos siete días al implantarse en ratones.

Con estos avances, el grupo de Giovanni Traverso ahora se enfoca en perfeccionar cada aplicación para el nuevo tejido de sutura y probar las demás posibilidades que ofrece este invento en otros pacientes y diferentes partes del cuerpo lejos del tracto gastrointestinal. Además, persiguen ampliar el proceso de fabricación de la sutura.

Fuente: El Español