Un estudio analiza el efecto beneficioso de un nuevo producto de terapia avanzada en el infarto agudo de miocardio

Utilizar la tecnología para la reparación del tejido cardíaco después de sufrir un ataque al corazón. Este es uno de los principales objetivos de la investigación que el Dr. Santiago Roura, profesor de la Facultad de Medicina de la Universidad de Vic - Universidad Central de Cataluña (UVic-UCC) lleva a cabo en el marco del grupo y creo (Insuficiencia Cardiaca y regeneración cardiaca) del Instituto de Investigación Germans Trias i Pujol (IGTP). Ahora, en un artículo publicado en Bioactive Materiales los investigadores del grupo presentan su último estudio, codirigido por Roura, en la que utilizan matrices implantadas que, en lugar de contener células, contienen vesículas extracelulares que favorecen la reparación del miocardio dañado en un ataque de corazón.

El estudio que acaban de publicar, Local administration of Porcine immunomodulatory, chemotactic and angiogénicos extracelular vesicles using Engineered cardiaco scaffolds for Myocardial Infarction, entronca con un ensayo clínico que el y creo, liderado por el Dr. Antoni Bayés-Genís, ya tiene en marcha. Este ensayo se propone reparar el corazón con un bioimplante que contiene células madre (PeriCord), licenciado en 2018 por la Agencia Española de Medicamentos y Productos Sanitarios (AEMPS), y que permite al grupo continúa buscando los mecanismos por los que las células madre pueden ayudar a restaurar el músculo del corazón dañado. En este contexto, la investigación que recoge el artículo da un paso más en el perfeccionamiento de su diseño de ingeniería de tejidos, ya que demuestran que se puede inducir la regeneración del músculo cardíaco con la aplicación de vesículas extracelulares (EV , por sus siglas en inglés) en un bioimplante, sin añadir células.

Evitar la insuficiencia cardíaca

"El músculo cardíaco se daña en un infarto de miocardio (ataque al corazón)", explica la Dra. Marta Monguió-Tortajada, primera autora del artículo. "Las células inmunitarias que van a limpiar el tejido lesionado son necesarias al principio, pero también pueden causar una inflamación incontrolada y daños adicionales", añade. Cuando la cicatriz que queda en el corazón cubre un área muy grande, el corazón no puede latir correctamente. Entonces, el paciente puede terminar sufriendo insuficiencia cardíaca, una afección crónica para la que existe un único tratamiento que permita restablecer totalmente la función cardíaca: el transplante de corazón. Es una operación traumática y, además, con el aumento actual de casos de enfermedades cardíacas, es difícil conseguir donaciones con corazones saludables. "Una opción mucho mejor es el uso de terapias avanzadas para que el paciente sea capaz de regenerar su propio tejido cardíaco", apunta el Dr. Santiago Roura, coautor del estudio, "pero esto pide una comprensión profunda y detallada de todos los procesos implicados, que es donde estamos centrando nuestro trabajo".

El grupo ya había constatado como las células madre introducidas en un bioimplante pueden reducir la respuesta inmune perjudicial. "Una de las cuestiones importantes con esta tecnología es que, hasta ahora, hemos observado muy pocas células que se muevan del implante hacia el tejido muscular del huésped", explica la Dra. Cristina Prat-Vidal, también autora del artículo y que lidera el proyecto PeriCord. "Esto nos podría indicar que las células madre pueden promover la reparación de tejidos a través de mecanismos alternativos, como las vesículas extracelulares", añade.

La importancia de las vesículas extracelulares

Ahora, trabajando conjuntamente con el grupo de investigación REMAR-IVECAT, también al IGTP, liderado por el Dr. Francisco E. Borràs, los investigadores han separado las vesículas extracelulares, pequeñas partículas que produce cada célula, que transportan muchas sustancias que las células utilizan para comunicarse entre ellas. "Hemos utilizado una tecnología llamada cromatografía de exclusión por tamaño (SEC) para purificar estas EV y las hemos introducido en una matriz hecha de material estructural biológico, habiendo eliminado todas las células que había previamente", detalla Monguió- Tortajada. En el laboratorio, el grupo ha observado como las EVs actúan en dos sentidos: detienen la inflamación y, además, reclutan las células capaces de reparar el músculo del corazón y potenciar el crecimiento de vasos sanguíneos, vital para que el músculo del corazón pueda funcionar correctamente.

Después, han aplicado estos bioimplants en tejido dañado en un modelo porcino, un procedimiento realizado por la Dra. Carolina Gálvez-Montón. Las matrices se han integrado con éxito con el tejido cardíaco y las EVs han visto desplazarse correctamente al tejido dañado, donde han incrementado el crecimiento de células formando vasos sanguíneos, y han reducido la entrada de células inmunitarias que pueden causar más daños.

"Es un resultado muy alentador", valora Monguió-Tortajada. "Todavía tenemos que ver si induce algún beneficio en la función cardíaca, por lo que nos es muy útil el modelo de cerdo, pero sería un posible tratamiento para el ataque de corazón que no introduce células externas al cuerpo, evitando riesgos de rechazo al tratamiento. La implantación de EVs provenientes de células madre aprovecha un sistema de señalización de las propias células del cuerpo para calmar el sistema inmunitario y reducir la inflamación, a la vez que hace un llamamiento a las células que pueden reparar el músculo cardíaco y favorecer el rebrote de los vasos sanguíneos. Además, este enfoque nos permite controlar la posición y dosificación de las EVs con mucha precisión para proporcionar un entorno altamente controlado por la regeneración del tejido del corazón ".

Estudio conjunto

El estudio ha sido posible gracias a la colaboración con el Vall d'Hebron Institut de Recerca (VHIR, Barcelona) y el Instituto Nacional de Investigación en Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA, Madrid). Este trabajo ha sido financiado por la Fundación La Marató de TV3, del Instituto de Salud Carlos III del Ministerio de Salud y también el Ministerio de Economía y Competitividad (MCINN y los Fondos de Desarrollo Regional de la Comisión Europea. Tanto y creo como REMAR -IVECAT son grupos consolidados con financiación de la Agencia de Gestión de Ayudas Universitarias y de Investigación (AGAUR) de la Generalitat de Cataluña, que también proporcionó una beca PERIS. y creo forma parte de las redes CIBER Cardiovascular y Spanish Cell Therapy ( Tercel).