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Científicos de la UNLP y el Conicet fabrican apósitos con antibióticos para prevenir infecciones y amputaciones en pacientes con diabetes.
Una persona con diabetes llega a la guardia de una salita en un pueblo pequeño. Su pie tiene una herida. La médica hace las primeras curaciones mientras el enfermero pasa sobre la lesión un scanner portátil. Esa información se vuelca en una bioimpresora 3D que en apenas media hora fabrica una venda o parche con la forma y profundidad tridimensional exacta de la herida. Pero no solo para protegerla, sino que se trata de un apósito “inteligente” capaz de liberar, durante horas y en forma controlada, dosis de antibióticos y moléculas que estimulan la regeneración de la piel. Así, la lastimadura queda protegida de infecciones, seca y aireada. Parece una película de ciencia ficción, sin embargo en el laboratorio de Nanobiomateriales de la Universidad de La Plata (UNLP), un equipo de investigadores del Conicet ya está haciendo pruebas avanzadas para poner a punto la fabricación de estos parches terapéuticos. “La idea original nació cuando trabajaba como profesor en el Departamento de Ingeniería Biomédica en la Universidad Tufts, en EE.UU. Allí probábamos el funcionamiento de diversos biopolímeros estudiando como lograr una liberación controlada de medicamentos en el metabolismo de las personas”, le contó a PERFIL el doctor Guillermo R. Castro, responsable del Laboratorio de Nanobiomateriales del Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. “Cuando regresé a la Argentina pensé si no podría adaptar esa idea para diseñar un producto que ayudara a cicatrizar las heridas y, en particular, las úlceras de los pies que padecen las personas con diabétes, heridas que son muy complejas y que muchas veces se agravan y terminan en una amputación”, agregó.
El experto recordó que “desde 2016 comenzamos a pensar en combinar biopolímeros de origen vegetal en forma de hidrogeles para obtener la consistencia adecuada para estos parches. Y desarrollamos una materia prima que se combina en una bioempresora 3D, de manera de poder fabricar apósitos a medida con fines terapéuticos, para ayudar a cicatrizar heridas de diabéticos”. Según la ingeniera biomédica Veronica Passamai, integrante del equipo que realizó este desarrollo, los parches impresos ‘on demand’ pueden ser fabricados a la medida y la forma de cada lastimadura para cubrir con exactitud solo la zona ulcerada. Y no solo en su extensión sino también en profundidad. “Los que hoy hay disponibles en el mercado son bidimensionales, es decir son un cuadrado liso, que y muchas veces son demasiado grandes, y son muy costosos. Además, no rellenan por completo la profundidad de la herida. Todo eso lo soluciona la impresión 3D debido a que el parche puede ser fabricado en hasta ocho milímetros de espesor de manera de encajar con perfección sobre la lastimadura”, aseguró.
Pero lo que lo realmente los distingue es que durante la fabricación de cada parche los técnicos que manejan la bioimpresora pueden ir sumándole diferentes fármacos y moléculas en forma personalizada, lo que no sucede con los parches que se pueden adquirir en el mercado. “La función primordial es que cubra y proteja la herida. Pero, al mismo tiempo, para que cicatrice mejor, debe poder intercambiar libremente oxígeno y dióxido de carbono con el ambiente. Por eso es clave la forma y tamaño del reticulado general que tendrá el apósito que imprimimos”, explicó Castro. “Y para mejorar la efectividad terapéutica del parche podemos sumarle antibióticos para tratar o prevenir una infección; factores de crecimiento dermatológico, enzimas específicas –capaces de disolver una zona necrosada de la herida– o un anticoagulante. Las posibilidades son muchas y lo importante es que el apósito irá liberando cada uno de estos principios activos en forma controlada, manteniendo la concentración ideal del medicamento a lo largo del tiempo”, resumió.
Por el momento, los científicos están relizando estudios físico-químicos y esperan el año próximo comenzar a realizar pruebas en animales. Es que el potencial de estos parches terapéuticos es enorme: “Tenemos mucho para mejorar de manera de que las dosis de medicamentos que recetan los médicos sean las apropiadas y que su liberación se haga en forma equilibrada a lo largo de las horas. Este tipo de mejoras en el ‘delivery’ de una droga nos permitirá tratar mucho mejor las enfermedades, con dosis menores, generando asi menos efectos secundarios peligrosos y, además, reduciendo los costos”, concluyó Castro.
Cómo funciona una bioimpresora
Las bioimpresoras son, básicamente, máquinas similares a las impresoras 3D comunes; pero con una diferencia clave: “en lugar de imprimir un objeto 3D, usando un cabezal térmico que derrite y le va dando forma a la materia prima que suele ser algún tipo de plástico, las “bioprinters” usan materiales orgánicos que van liberando en forma controlada, a través de jeringas, y son biodegradables “, le explicó a PERFIL Sergio Katz, especialista en sistemas y responsable de haber fabricado, en 2015, la primera versión de la máquina. Katz está ahora terminando de poner a punto, en forma artesanal ,una segunda bioimpresora. “Esta será más dúctil, potente y, sobre todo, mucho más precisa que la original. Eso es imprescindible para poder imprimir correctamente los geles conteniendo o no nanopartículas con moléculas terapeuticas y poder seguir avanzando con estos desarrollos”. La nueva bioprinter está armada usando tanto hardware como software libre. El proyecto lleva invertido $300 mil y esperan contar con financiamiento para poder continuarlo.