El MIT desarrolla suturas ‘inteligentes’ que liberan fármacos además de unir el tejido

Un equipo científico del MIT ha logrado desarrollar unas nuevas suturas con hidrogeles que se pueden incrustar con sensores, medicamentos o incluso células que liberan moléculas terapéuticas. Estas suturas «inteligentes» no sólo pueden mantener el tejido en su lugar, sino también detectar la inflamación y liberar fármacos.

“Lo que tenemos es una sutura que es bioderivada y modificada con un recubrimiento de hidrogel capaz de ser un reservorio para sensores de inflamación o para medicamentos como anticuerpos monoclonales para tratar la inflamación. Sorprendentemente, el recubrimiento también tiene la capacidad de retener células que son viables durante un período prolongado”, explica Giovanni Traverso, profesor asociado de ingeniería mecánica en el MIT, gastroenterólogo en el Brigham and Women’s Hospital y autor principal del estudio.

Una de las peculiaridades de estas suturas es que están inspiradas en las de catgut, tradicionalmente hechas con hebras de colágeno purificado de vacas, ovejas o cabras, y que forman nudos fuertes que se disuelven naturalmente en unos 90 días. En la actualidad todavía existen suturas absorbibles sintéticas, pero el catgut todavía se usa en muchos tipos de cirugía. Con esta premisa de las suturas catgut tradicionales, el estudio pretendía determinar si sería posible crear un material que fuera resistente y absorbible, pero que tuviera además funciones avanzadas como la detección y la administración de fármacos.

El estudio pretendía determinar si sería posible crear un material que fuera resistente y absorbible, pero que tuviera además funciones avanzadas como la detección y la administración de fármacos

Estas nuevas suturas podrían ser particularmente útiles para los pacientes con enfermedad de Crohn, que necesitan que se les extirpe una parte del intestino debido a la obstrucción por una cicatrización o inflamación excesivas. Este procedimiento requiere volver a sellar los dos extremos que quedan después de extraer una sección del intestino. Si ese sello no se mantiene apretado, puede provocar fugas que son peligrosas para el paciente. Para ayudar a reducir este riesgo, la nueva sutura no sólo podría mantener el tejido en su lugar sino, también detectar la inflamación, una señal de advertencia temprana de que los intestinos resellados no se están curando correctamente.

Las suturas del estudio se crearon a partir de tejido de cerdo, que «descelularizaron» con detergentes. Este proceso deja un material libre de células que los investigadores llaman «De-gut». Después de deshidratar el tejido y retorcerlo en hebras, los investigadores evaluaron su resistencia a la tracción, y descubrieron que era comparable a las suturas catgut disponibles en el mercado. También encontraron que las suturas «De-gut» inducen una respuesta inmune mucho menor del tejido circundante que el catgut tradicional.

«Los tejidos descelularizados se han utilizado ampliamente en medicina regenerativa con su excelente biofuncionalidad», según uno de los investigadiores. «Ahora sugerimos una plataforma novedosa para realizar detección y entrega utilizando tejido descelularizado, que abrirá nuevas aplicaciones de materiales derivados de tejido».

Estas nuevas suturas podrían ser particularmente útiles para los pacientes con enfermedad de Crohn, que necesitan que se les extirpe una parte del intestino debido a la obstrucción por una cicatrización o inflamación excesivas

Para incorporar las funciones adicionales, los investigadores cubrieron las suturas con una capa de hidrogel. Dentro del hidrogel, pueden incorporar varios tipos de carga: micropartículas que pueden detectar inflamación, varias moléculas de fármacos o células vivas. Para la aplicación del sensor, los investigadores diseñaron micropartículas recubiertas con péptidos que se liberan cuando las enzimas asociadas a la inflamación llamadas MMP están presentes en el tejido. Esos péptidos se pueden detectar usando una simple prueba de orina.

Los investigadores también demostraron que podrían usar el recubrimiento de hidrogel para transportar medicamentos que se usan para tratar la enfermedad inflamatoria intestinal, e incluso controlar la velocidad de liberación de los medicamentos. Este enfoque también podría adaptarse para administrar otros tipos de medicamentos, como antibióticos, medicamentos de quimioterapia, o células madre.

Por ello, los investigadores están ahora trabajando para probar más cada una de estas posibles aplicaciones y ampliar el proceso de fabricación de las suturas. También esperan explorar la posibilidad de usar las suturas en otras partes del cuerpo además del tracto gastrointestinal. “La sutura intestinal descelularizada desarrollada por el equipo del MIT es una plataforma emocionante para detectar y administrar una amplia gama de tratamientos, incluidas moléculas pequeñas, productos biológicos y células vivas”, asegura Omid Veiseh, profesor asociado de bioingeniería en la Universidad de Rice.

Fuente: Agencia ID.