Parche proporciona suministro prolongado de heparina

Un nuevo estudio describe un parche transcutáneo, que puede detectar trombina activada y liberar heparina, según necesidad, para prevenir la coagulación y los trombos.

 

Desarrollado por investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (NC State, Raleigh, EUA) y la Universidad de Carolina del Norte (UNC, Chapel Hill, EUA), el nuevo parche incorpora múltiples microagujas de polímero que unen el ácido hialurónico (HA) y la heparina. El polímero se modifica para responder a la trombina, una enzima que inicia la coagulación de la sangre. Cuando los niveles elevados de las enzimas de trombina, en el torrente sanguíneo, entran en contacto con la microaguja, rompen las cadenas de aminoácidos específicas, que unen la heparina al HA, liberándola en el torrente sanguíneo.

 

Los investigadores ensayaron el parche inteligente HA-heparina en un modelo de ratón. En el primer experimento, los ratones se dejaron sin tratar, se les administró una inyección de heparina o se les administró el parche inteligente, HA-heparina; a continuación, se les inyectó una dosis fatal de trombina, 10 minutos más tarde. Quince minutos después de la inyección de trombina, sólo murieron los ratones que no recibieron tratamiento. En un segundo experimento, se inyectó trombina seis horas después del tratamiento quirúrgico. Quince minutos más tarde, todos los ratones con el parche inteligente, HA-heparina se encontraban bien, pero murió el 80% de los ratones que recibieron la inyección de trombina. El estudio fue publicado el 25 de noviembre de 2016 en la revista Advanced Materials.

 

“Nuestro objetivo era generar un parche que pueda monitorizar la sangre de un paciente y liberar los medicamentos adicionales cuando sea necesario; de hecho, un sistema de auto-regulación”, dijo el autor co-correspondiente, Zhen Gu, PhD, profesor asociado en el programa de ingeniería biomédica conjunto entre NC State y la UNC. “Estamos muy entusiasmados con la posibilidad de usar un parche inteligente auto-regulable en circuito cerrado para ayudar a tratar una afección que afecta a miles de personas cada año, mientras que, con suerte, también reducirá los costos de tratamiento. Ahora estamos buscando financiación para realizar pruebas preclínicas adicionales”.

 

“Vamos a mejorar aún más la cantidad de carga de la droga en el parche. La cantidad de heparina, en un parche se puede adaptar a las necesidades específicas de un paciente y reemplazarla diariamente o con menos frecuencia, según sea necesario”, dijo el autor co-principal, Jicheng Yu, MSc, un estudiante de doctorado en el laboratorio del Dr. Gu. “Pero la cantidad de heparina que se libera en el paciente en un momento dado será determinada por los niveles de trombina en la sangre del paciente”.

 

La heparina es un glicosaminoglicano, altamente sulfatado, que se usa mucho como un anticoagulante inyectable, y tiene la mayor densidad de carga negativa de cualquier molécula biológica conocida. Aunque se utiliza principalmente para la anticoagulación, su verdadero papel fisiológico en el cuerpo sigue siendo poco claro, ya que la anticoagulación sanguínea se logra principalmente por los proteoglicanos de sulfato de heparina. Se ha propuesto que el propósito principal de la heparina es la defensa contra las bacterias invasoras y otros materiales extraños, y no la anticoagulación.

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