El desarrollo se da en el marco del programa de investigacion “Materiales polimericos biofuncionales”

Investigadores de la Universidad Nacional de Quilmes (UNQ) trabajan en el diseño de un modulo que serviria para reemplazar el funcionamiento del higado, a partir de la aplicacion de bioprocesos. El desarrollo es el resultado de una linea de investigacion que sigue el Dr. Mariano Grasselli, en el marco el programa de investigacion “Materiales polimericos biofuncionales”, dirigido por la Dra. Silvia Alonso, con la codireccion de Grasselli.

El modulo diseñado, que serviria como higado artificial extracorporeo, podria ayudar a pacientes que esperan un trasplante del organo. Es un mini reactor de membranas que hace que pasen determinados metabolitos desde la sangre hacia las celulas, que una vez que lo procesan lo vuelven a la sangre. “Hay otros desarrollos que usan los filtros de hemodialisis, pero no son adecuados porque funcionan en un solo sentido. En cambio, este modulo esta pensado para realizar un trabajo de ida y vuelta, es decir, que exista un real intercambio entre las celulas porcinas que se utilizan y la sangre humana”, explico Grasselli.

El trabajo que realizan los llevo a medir a que velocidad pasan las proteinas, la glucosa, y otros metabolitos a traves de las membranas, la cantidad de celulas que se necesitan y con que velocidad metabolizan. Luego de las mediciones, llego la etapa de investigacion del desarrollo de membranas especiales. “Usamos unas membranas que tienen poros grandes y las rellenamos con hidrogeles especiales para que permitan pasar ciertas proteinas y otras no”, explico Grasselli. Con esas investigaciones se armo un primer modulo que rediseñaron al darse cuenta que las celulas moririan, porque el oxigeno que podia pasar a traves de la sangre era demasiado poco para la cantidad de celulas a utilizar. “Hicimos pruebas con soluciones de proteinas simulando sangre. Por un lado, tuvimos que medir la transferencia de oxigeno. Y ahora estamos en el diseño de un nuevo modulo que contiene fibras por las que van a pasar sangre, y otras por las que va a pasar aire para la oxigenacion”, señalo el investigador.

Asi, el modulo se hizo mas complejo. No solo permite entrar y salir sangre, sino que tambien habilita la entrada y salida de aire por determinadas fibras. Esto sera posible a traves de dos circuitos independientes, diseñados para evitar la muerte celular por falta de oxigeno. El cartucho diseñado es biologico y sintetico a la vez, es decir, tiene celulas y es un modulo de membranas plasticas.

El cartucho haria, por unas horas, el trabajo del higado en pacientes que estan esperando un trasplante. No sustituiria al organo, sino que contribuiria a mantener al paciente con vida. Otra de las aplicaciones posibles seria para casos de pacientes con higados enfermos, porque con el uso del modulo externo se podria ayudar al organo quitandole trabajo. “Ante una intoxicacion, por ejemplo, el higado esta atorado de trabajo. Por su capacidad de regeneracion, si pudieramos sacarle trabajo, es probable que se pueda recuperar”, explico Grasselli.

Los investigadores trabajan en conjunto con especialistas del Instituto de Investigacion del Hospital Italiano. Las celulas se extraen de higados de cerdos que se operan en el hospital. Los higados se mantienen vivos, luego son disgregados y colocados en medios de cultivo para que las celulas se reagrupen. “De alli se forman microtejidos que, en realidad, son mini higados de tamaño milimetrico. Eso se cosecha y se coloca en el modulo”, explico el investigador. El desarrollo de la parte biologica (celular) se realiza en el Hospital Italiano, y en la UNQ se desarrollan los bioprocesos aplicados para resolver el funcionamiento del mini reactor. “Eso implica estudiar la transferencia de materia, las velocidades, el funcionamiento y realizar el diseño para darle la forma adecuada para que funcione”, aclara Grasselli.

El trabajo de investigacion lleva cuatro años. Surgio tras haber detectado la necesidad de construir el modulo adecuado, a partir de la experiencia de un grupo del Hospital Italiano, con trayectoria en el cultivo de celulas y trasplantes hepaticos. Superar las deficiencias que tienen otros desarrollos, a partir del empleo de bioprocesos, que lograria un modulo funcional de aplicacion en el campo de la medicina, es el gran desafio que tienen por delante los investigadores, que esperan probarlo en un futuro proximo.

Leticia Spinelli

prensa@unq.edu.ar

Lic. Erica Lanfranchi

Direccion de Prensa y Comunicacion Institucional

Universidad Nacional de Quilmas