Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Biospleen, un Superman contra la sepsis

La sepsis es una enfermedad potencialmente mortal que pone en riesgo la vida. Cuando un paciente, normalmente ingresado en una UCI, sufre una sepsis severa

Biospleen, un Superman contra la sepsis
La sepsis es una enfermedad potencialmente mortal que pone en riesgo la vida. Cuando un paciente, normalmente ingresado en una UCI, sufre una sepsis severa. La situación, con demasiada frecuencia puede empeorar de modo que según el Dr. Mike Súper, un gran experto del tema del Instituto Wyss, Incluso con los mejores tratamientos actuales, la proporción de los pacientes con sepsis que mueren en las unidades de cuidados intensivos supera la cifra del 30%.
 
¿Qué es la sepsis? Una situación en la que las bacterias o los hongos se multiplican en la sangre de un paciente tan rápidamente que los antibióticos no pueden actuar eficazmente. El sistema inmunológico funciona en exceso y ello no permite que las funciones en la sangre sean realizadas con normalidad. El resultado es la formación de pequeños coágulos sanguíneos que bloquean el flujo de sangre en los órganos vitales, lo que puede causar la insuficiencia de los mismos. La identificación de los patógenos específicos responsables de la sepsis puede tomar varios días, y en la mayoría de los pacientes el agente causante nunca se identifica. Como los médicos no pueden determinar qué tipo de bacteria u hongo causante de la infección, tratan a los pacientes con antibióticos de amplio espectro, pero estos suelen fracasar en muchos casos y pueden tener efectos secundarios devastadores. Todo ello, en opinión de un experto “Prepara el escenario para la tormenta perfecta”. El resultado final es que la sepsis mata a más de ocho millones de personas en todo el mundo cada año, constituyendo la principal causa de muertes en los hospitales.
 
Lo bueno es que hay noticias muy esperanzadoras al respecto procedentes de la Universidad de Harvard (Boston, EEUU) y más concretamente de su Instituto Wyss para la Ingeniería inspirada biológicamente, como fruto del contrato obtenido en marzo del 2013 por este Instituto, con la Agencia estatal  DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), por un total de 9,25 millones de dólares.
 
Los primeros frutos del contrato se acaban de publicar en la revista Nature Medicine y son excelentes. Los investigadore del Instituto Wyss han desarrollado un dispositivo, bautizado como Biospleen (biobazo) que simula la microarquitectura del bazo humano, realizando una especie de diálisis externa de la sangre que elimina los microbios vivos y muertos de todas las variedades-así como las toxinas.
 
¿Cómo funciona el Biospleen? Con una especie de dos tubos o canales huecos adyacentes conectados entre sí por una serie de perforaciones. Por el primer canal circula la sangre a depurar a la que se añade unas microesferas diseñadas biotecnológicamente eliminadoras de los microorganismos. En la segunda esfera circula en contracorriente una disolución salina que recogerá, separándolas de la sangre, a las microesferas ligadas a los microorganismos. Entonces, ¿cómo se enlazan selectivamente las microesferas a los microorganismos y cómo se transfieren esas microesferas desde el canal sanguíneo al de eliminación?
 
El núcleo de las microesferas o perlas posee tan solo 128 nanómetros (unas milésimas del grosor de un cabello. 1 nanómetro es una millonésima de milímetro) de diámetro y es magnético. Estas perlas magnéticas están recubiertas con una versión genéticamente modificada de una proteína del sistema inmune natural llamada lectina de unión a manosa (MBL).
 
En su estado nativo las MBL poseen una especie de “cabeza” y de “cola”.  La cabeza se enlaza a los hidratos de carbono específicos que están situados en la superficie de toda suerte de bacterias, hongos, protozoos y toxinas, mientras que la cola estimula al sistema inmune para la destrucción. Sin embargo, a veces otras proteínas del sistema inmune se unen a la cola de MBL y activan la coagulación y el daño orgánico.
 
En el caso del Biospleen los científicos han alterado biotecnológicamente las proteínas MBL para conseguir que actúen como los anticuerpos proteínicos que no ocasionan esos problemas. De este modo en el primer canal del dispositivo las microperlas van secuestrando a todos los microrganismos peligrosos presentes en la sangre, sin tener que identicarlas previamente, tras lo cual esas perlas recubiertas de patógenos son atraídas magnéticamente al segundo canal con la disolución salina para ser eliminadas. La sangre depurada, tras la actuación de las microperlas, sin patógenos, se devuelve nuevamente al paciente.
 
¿Qué pruebas prácticas se han realizado ya? Se comenzó con sangre humana multinfectada de patógenos que se sometió en el laboratorio a la acción del Biospleen a un caudal aproximado de 1 litro por hora consiguiéndose la eliminación de más del 90% de los patógenos responsables de la sepsis, porcentaje que aumentaría aún más usando varios dispositivos en serie. Los siguientes experimentos se realizaron in vivo sobre animales de experimentación, ratones, infectados con grandes cantidades de bacterias E.coli, S.aureus y toxinas. Usando el dispositivo, después de sólo cinco horas de filtrado, aproximadamente el 90% de las bacterias y las toxinas fueron retirados de la circulación sanguínea de los ratones.
 
Más en:
 
En Instituto Wyss: http://wyss.harvard.edu/viewpressrelease/166
 
En Nature Medicine: http://www.nature.com/nm/journal/vaop/ncurrent/full/nm.3640.html
 
Video: http://bcove.me/us5tolo8