Científicos desarrollan un Bazo artificial que limpia la sangre

Izquierda arriba: nanogranos enlazados a E. Coli, Arriba derecha: Nanogranos enlazados a S. Aureus, Imagenes de abajo, el dispositivo que simula un "biobazo"

Izquierda arriba: nanogranos enlazados a E. Coli, Arriba derecha: Nanogranos enlazados a S. Aureus, Imagenes de abajo, el dispositivo que simula un «biobazo». Foto cortesía de Harvard Wyss Institute

 

Investigadores del instituto Wyss de Harvard desarrollaron un dispositivo inspirado en el bazo, capaz de filtrar rápidamente toxinas y patógenos de la sangre.

 

La Sepsis o Septicemia es una respuesta del sistema inmune a una infección, que libera sustancias pro inflamatorios. Cuando una bacteria empieza a multiplicarse muy rápidamente en el torrente sanguíneo, se activa una desmedida respuesta en el sistema inmune llamado Síndrome de Respuesta Inflamatoria Sistémica (SRIS), que incluyen inflamación y coagulación sanguínea. Esto puede producir graves consecuencias al llevar a un fallo multiorgánico, que es fatal. Muchas veces se pueden controlar con antibióticos, sin embargo, es difícil identificar cual es el patógeno especifico, por lo que se usan antibióticos de amplio espectro, que podrían generar efectos no deseados como resistencia a los antibióticos.

Los investigadores del instituto Wyss de Harvard se inspiraron en el bazo, el órgano que filtra la sangre, y generaron un dispositivo externo capaz de procesar un litro de sangre por hora, extrayendo los patógenos de la sangre y luego devolviéndola al paciente de manera muy parecida al proceso de diálisis. Es un dispositivo microfluídico, que consiste en dos canales conectados entre si por una serie de rendijas, un canal contiene el flujo de sangre y el otro tiene solución salina que recolecta y remueve los patógenos que viajan por las rendijas. En el proceso se utilizan nanobolas magnéticas de 128 nanómetros de diámetro, cubiertas con una versión genéticamente modificada de la proteína humana llamada Mannose-binding lectin (MBL) que tiene la habilidad de reconocer y adherirse a un gran numero de patógenos, toxinas y agentes infecciosos y diferenciarlos de sí misma.

Inclusive con los mejores y mas nuevos tratamientos, los pacientes con sepsis están muriendo en las unidades de cuidados intensivos por lo menos un 30% de las veces.

Mike Super. Ph. D., Científico Senior en Wyss Institute.

El equipo probó el dispositivo en una serie de experimentos, que son descritos en Nature Medicine. Primero, usaron sangre humana contaminada por varios patogenos. Encontraron que el «Bazo artificial» o «Biobazo», como ellos lo llamaron, era capaz de remover el 90% de los patógenos luego de cinco rondas de limpieza. Aunque el dispositivo solo procesa un litro de sangre por hora, se puede usar varios de ellos en conjunto para mejorar la tasa de limpieza.

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Luego, probaron en ratas infectadas con dos especies de bacterias que son asociadas comunmente con la sepsis, la E. Coli y S. Aureus. Encontraron que nuevamente el 90% de los patógenos fueron extraidos de la sangre de las ratas. Ademas, cinco horas luego de la infección, el 89% de las ratas que recibieron el tratamiento sobrevivieron, mientras que solo el 14% del grupo de control lo consiguió.

Finalmente, inyectaron ratas con una toxina bacteriana con el fin de imitar algo llamado descarga endotoxemica, la cual es causada por substancias tóxicas generadas por ciertas especies de bacterias. El Biobazo nuevamente mejoró la tasa de supervivencia luego de cinco horas de tratamiento. El 89% del grupo control murió mientras que solo el 11% del grupo que recibió el tratamiento no sobrevivió.

Sepsis es una de las principales amenazas medicas, que se ve incrementada por la resistencia a los antibióticos. Estamos muy emocionados por el biobazo porque su potencial provee una manera de tratar pacientes rápidamente sin necesidad de esperar días para identificar la fuente de la infección. Y funciona igualmente bien con organismos con resistencia a los anantibióticos. Esperamos avanzar rápidamente a pruebas con seres humanos, estudiando animales grandes los más rápido posible.

Don Ingber, Wyss Institute Founding Director

Los investigadores piensan que el dispositivo podría ser útil inclusive para el tratamiento de enfermedades virales como el VIH y el Ebola, pero no han probado aun con este tipo de infecciones.

Fuente: Instituto Wyss de Harvard

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