Aprovechar la naturaleza para abordar la adherencia peritoneal

Utilizando granos de polen, el Instituto de Tecnología de Singapur (SIT) y la startup local Sporogenics se han asociado para desarrollar una película de hidrogel con propiedades superiores para prevenir esta complicación posquirúrgica.

AsianScientist (30 de enero de 2023) - El abdomen humano está revestido con una capa de membrana delgada y continua llamada peritoneo, que cubre y protege los órganos de la fricción entre sí y de las paredes de las regiones abdominal y pélvica a medida que se mueven. La fricción se reduce ya que la cavidad peritoneal (el espacio entre los órganos y las paredes internas abdominal y pélvica) contiene una pequeña cantidad de líquido.

Si la cavidad peritoneal se daña, los órganos podrían pegarse entre sí o a las paredes abdominal o pélvica, limitando su movimiento. Esta afección, conocida como adhesión peritoneal, suele ser el resultado de una infección o un traumatismo provocado por una cirugía gastrointestinal.

Una revisión sistemática de estudios ha informado que la tasa de incidencia de adherencias peritoneales llega al 66 por ciento, lo que indica que es una complicación posquirúrgica común. Si no se controla, la adhesión peritoneal puede provocar enfermedades graves como dolor crónico, obstrucción del intestino delgado e incluso infertilidad.

“Abordar la adherencia peritoneal es importante ya que es una causa importante de morbilidad y otras complicaciones. El costo de los ingresos hospitalarios repetidos o la atención debido a la adhesión peritoneal puede agravarse y aumentar con los años”, explicó el profesor asociado Cheow Wean Sin del Grupo de Alimentos, Química y Biotecnología del Instituto de Tecnología de Singapur (SIT).

Al darse cuenta de las necesidades insatisfechas de prevención de adherencias posoperatorias, la startup local Sporogenics se ha asociado con el profesor asociado Cheow, que dirige un equipo de investigación, para desarrollar una película de hidrogel a base de polen. Sporogenics, que se encuentra entre las 20 empresas aceleradoras de la cohorte MedTech Innovator Asia Pacific 2020, se especializa en el desarrollo de soluciones clínicas con materiales derivados de la naturaleza.

La película de hidrogel tiene como objetivo actuar como una barrera de membrana contra la adhesión peritoneal y liberar un fármaco de tratamiento en el sitio de la adhesión. Totalmente biodegradable y biocompatible, la película de hidrogel está compuesta de granos de polen, concretamente de esporopolenina de girasol.

Los granos de polen son partículas a microescala que albergan el material genético de las plantas. A medida que sus paredes han evolucionado para poder resistir ambientes hostiles, los granos de polen son naturalmente más resistentes a los ataques microbianos, las condiciones secas prolongadas, los radicales libres oxidativos y el daño inducido por los rayos ultravioleta.

“Además de su suministro grande y renovable, los granos de polen tienen características atractivas que los convierten en microcápsulas excelentes para la encapsulación de fármacos y aplicaciones médicas. Para nuestra película de hidrogel, también hemos eliminado el material alérgeno de la esporopolenina para hacerla no alergénica”, describió el profesor asociado Cheow.

Si bien hay fármacos disponibles para tratar la adherencia peritoneal, insertar una barrera física en el abdomen es más eficaz porque se dirige directamente al sitio. Este enfoque se ha convertido en el tratamiento principal en la atención sanitaria a nivel mundial, pero las barreras de adhesión actualmente disponibles comercialmente tienen sus deficiencias.

Por ejemplo, una barrera muy utilizada es quebradiza y se rompe fácilmente antes de desplegarse, pero se vuelve pegajosa una vez que entra en contacto con una herramienta quirúrgica húmeda. Otra barrera sólo está aprobada para su uso en aplicaciones sin sangre, como cirugías ginecológicas, porque tiene una estructura de película microporosa que conduce a la adhesión en aplicaciones de campo sanguíneo.

"A través de una extensa investigación, hemos formulado una película flexible con propiedades mecánicas robustas que puede superar los desafíos de las barreras de adhesión que se ofrecen actualmente en el mercado", dijo el profesor asociado Cheow.

"Sporogenics ha implantado nuestro prototipo en modelos de ratas para validar tanto su modo de acción físico como su mecanismo bioactivo adyuvante", añadió el profesor asociado Cheow. “En 21 días, no observamos citotoxicidad ni adherencias en los animales después de la cirugía. Actualmente, estamos realizando estudios con animales a mayor escala”.

Los estudios en animales también han demostrado que el prototipo tiene mayor hidrofilicidad, flexibilidad y capacidad de hinchamiento que el producto líder actual del mercado. Estas ventajosas propiedades in vitro indican que la película de hidrogel es más eficaz para prevenir la adhesión bacteriana, más elástica durante la cirugía para facilitar la manipulación y más rápida para absorber agua para coagular y minimizar el sangrado interno.

Como la esporopolenina es inherentemente antiinflamatoria, no es necesario encapsular primero un fármaco antiinflamatorio dentro del hidrogel. Además, la película de hidrogel presenta una desintegración más lenta en comparación con el producto líder del mercado.

El proyecto de investigación está cofinanciado por Sporogenics y ha recibido financiación de Ignition Grant de SIT, que apoya la investigación en etapa inicial en colaboración con la industria. Como Universidad de Aprendizaje Aplicado de Singapur, SIT enfatiza la investigación aplicada y la innovación a través de asociaciones estratégicas con empresas.

La película de hidrogel tiene como objetivo abordar la adhesión peritoneal, pero el profesor asociado Cheow cree que la tecnología, los biomateriales y la investigación que impulsan su desarrollo podrían beneficiar otros usos clínicos. Citó la hemostática, la regeneración de tejidos blandos y el tratamiento alternativo a la quimioterapia como posibles áreas de aplicación.

Aunque los estudios en animales aún están en marcha, Sporogenics inició ensayos clínicos para la película de hidrogel en la primera mitad de 2023. Si las pruebas tienen éxito, el equipo solicitará aprobaciones regulatorias en 2024 y avanzará hacia la comercialización de la película de hidrogel en 2025. Fundador y El socio de Sporogenics, el Dr. Ng Wei Beng, espera introducir la película de hidrogel en el mercado mundial para 2026.

“Dado que existe un mercado más grande en el extranjero, nuestro objetivo es obtener las aprobaciones regulatorias en los Estados Unidos y Europa antes de registrar los productos en los mercados regionales. Al obtener primero la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. y la marca CE, podemos acelerar el uso comercial”, comentó el Dr. Ng.

Para obtener más información sobre esta investigación, póngase en contacto con el investigador principal, el profesor asociado Cheow, aquí y con Sporogenics aquí.

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Fuente: SIT; Imágenes: Keng Photography/Tan Eng Keng Este artículo no refleja necesariamente las opiniones de AsianScientist o su personal.

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Asian Scientist Magazine es una revista galardonada de ciencia y tecnología que destaca noticias de I+D de Asia para una audiencia global. La revista es publicada por Wildtype Media Group, con sede en Singapur.

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