Placenta Artificial: Investigación y Avances para Bebés Prematuros
La supervivencia de los prematuros extremos, aquellos que nacen con menos de 26 semanas de gestación, es muy baja. Entre los que logran sobrevivir, además, también es muy frecuente la aparición de secuelas graves. Con estos niños y sus familias en mente, el centro clínico y de investigación BCNatal, adscrito a los hospitales Sant Joan de Déu y Clínic de Barcelona, puso en marcha hace tres años un proyecto para crear una placenta artificial capaz de emular las condiciones que se producen en el vientre materno.
El objetivo de este dispositivo es poder prolongar en estos bebés el desarrollo fetal adecuado, minimizando el riesgo de mortalidad y de secuelas. El proyecto CaixaResearch Placenta Artificial busca precisamente eso: crear una placenta fuera del útero materno para “mover el punto teórico del nacimiento”.
Avances Recientes en la Investigación
Tres años después, los investigadores han demostrado que el proyecto es viable. Según los datos presentados en rueda de prensa, el equipo ha conseguido desarrollar un prototipo de placenta artificial funcional y ha logrado una supervivencia de 12 días en modelos animales garantizando un buen estado fetal. En experimentos con fetos de oveja, los investigadores han conseguido alcanzar la supervivencia de 12 días en tres ocasiones, aunque también han logrado varios casos de éxito con 10 y 9 días de supervivencia, todo un "hito".
En este sentido, Eduard Gratacós, director de BCNatal y líder del proyecto, subrayó que "este es un proyecto muy singular que tiene la determinación de conseguir cambiar la vida de miles de personas en el mundo". Según las previsiones del equipo, "si todo va bien, en dos o tres años" podrían iniciarse los ensayos clínicos en el contexto de terapia de uso compasivo para humanos. Pero, antes, insistió, es necesario afinar todos los procesos y conseguir que "algo que funciona casi siempre funcione siempre". De cualquier manera, los investigadores subrayaron que el proyecto es viable y que no albergan ninguna duda de que "la placenta artificial va a ser una realidad".
Desarrollo del Prototipo
Hasta el momento, los investigadores han conseguido desarrollar un prototipo que permite emular el entorno protegido del vientre materno a través de un contenedor translúcido elaborado a partir de material biocompatible que está conectado a un sistema de circulación que imita el líquido amniótico y permite mantener al feto "aislado de los estímulos exteriores" que podrían entorpecer su desarrollo. A la vez, el diseño hace posible llevar a cabo una monitorización externa, tal y como indicó Elisenda Eixarch, coordinadora científica sénior del proyecto.
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Los investigadores, además, también han sido capaces de crear un sistema de circulación extracorpórea que permite imitar el aporte de oxígeno y sustancias que se produce habitualmente a través de la placenta y el cordón umbilical. Ese sistema está compuesto de una membrana oxigenadora y un sistema de piezas diseñadas para 'copiar' la labora natural de la circulación. En este sentido, también se han elaborado protocolos para que la administración de nutrición, hormonas y otras sustancias necesarias para el feto se haga en el momento adecuado en función de los requerimientos del desarrollo.
Conseguir una transición adecuada entre la placenta de la madre y la placenta artificial ha supuesto todo un reto, explicaron los investigadores. Este cambio debe hacerse de una forma muy rápida y delicada ya que los vasos del cordón umbilical, muy pequeños están programados para cerrarse muy rápido. "El objetivo es engañar a la naturaleza" y que "no parezca que el bebé ha nacido", señaló Gratacós. Esta transición entre placentas debe hacerse antes de que el bebé nazca, cuando aún toma oxígeno y se alimenta a través de la placenta de su madre, para conseguir que posteriormente pueda seguir desarrollándose en un medio líquido, explicaron.
"En los últimos 12 meses, se ha conseguido realizar una transición exitosa en el 100% de los casos", apuntó Eixarch. Finalmente, el grupo, compuesto por más de 35 personas y 30 colaboradores, también ha creado un sistema de monitorización continua con acceso remoto en tiempo real que no resulta invasivo, señalaron ante la prensa.
Retos Científicos y Técnicos
Para crear una placenta artificial en la que un feto pueda desarrollarse como si se encontrara aún en el vientre de su madre, es necesario resolver cinco grandes problemas científicos y técnicos. Cada uno de ellos representa una línea de investigación en sí misma, informa Eduard Gratacós, investigador principal del proyecto de la placenta artificial en BCNatal.
- CORDÓN UMBILICAL: Desconectar el cordón umbilical de la placenta de la madre y conectarlo a los conductos de la placenta artificial es un momento crítico que debe hacerse con rapidez y precisión. Si la temperatura baja dos grados los conductos del cordón se cierran de manera irreversible y el feto muere. El equipo de BCNatal ha perfeccionado la técnica hasta el punto de que el 100% de los fetos transferidos en los últimos doce meses se han conectado con éxito a la placenta artificial, informa Elisenda Eixarch, coordinadora científica del proyecto.
- LÍQUIDO AMNIÓTICO Y BOLSA: La composición del líquido en que se desarrolla el feto debe ser la adecuada para que no sufra daños. Gratacós recuerda que, si una persona adulta sumerge una mano en agua tibia, su piel se arruga y añade que la piel de un feto es mucho más fina y delicada. Por ello, una parte del proyecto consiste en investigación bioquímica para que el líquido tenga las proteínas adecuadas y sea lo más parecido posible al líquido amniótico natural. La bolsa amniótica, llamada Amnioshell, está compuesta de materiales plásticos biocompatibles.
- OXIGENACIÓN: La placenta de la madre es el pulmón del feto, explica Gratacós. En el proyecto de placenta artificial, se sustituye por un sistema de oxigenación extracorpórea (ECMO, por sus iniciales en inglés) conectado al cordón umbilical. Mejorar el sistema de oxigenación del feto, así como la conexión del cordón umbilical, son dos de los retos principales del proyecto, informa Elisenda Eixarch.
- NUTRICIÓN: A través del cordón umbilical también deben suministrarse al feto los nutrientes y las hormonas que necesita en las dosis adecuadas.
- MONITORIZACIÓN: La placenta artificial permitirá que el recién nacido prematuro se mantenga conectado a un cordón umbilical artificial en un entorno similar al útero materno. Para proporcionar al bebé la cantidad necesaria de oxígeno, permanecerá conectado a través de su cordón umbilical a un oxigenador desarrollado especialmente para él bebé.
Financiación y Próximos Pasos
"Este es uno de los proyectos de investigación más disruptivos y singulares que se pueden realizar hoy en medicina fetal", subrayó Gratacós, quien remarcó la dificultad que entraña conseguir "engañar al máximo a la naturaleza". El proyecto ha recibido 4,3 millones de euros de la Fundación "la Caixa" para la segunda fase de la investigación. La entidad ya aportó 3,35 millones para la primera fase cuyos resultados se han presentado ahora.
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"Es un terreno totalmente inexplorado. Nos enfrentamos a muchas dificultades y es importante avanzar poco a poco", remarcó Gratacós, quien adelantó que una de las metas de la segunda fase que ahora empieza es ampliar el tiempo de supervivencia de los 12 días alcanzados a las "tres o cuatro semanas". "Esas semanas es lo que nos permitiría alcanzar un cambio radical" en el abordaje de los grandes prematuros, indicó. "Si conseguimos este objetivo podríamos cambiar el punto teórico del nacimiento", añadió.
En esta segunda fase, uno de los nuevos hitos que se espera alcanzar durante 2024 es ampliar el tiempo de supervivencia de los actuales 12 días a más de 3 semanas. Además, en estos años el proyecto debe diseñar y describir los protocolos necesarios para la transición a la vida neonatal; es decir, el nacimiento del feto desde la placenta artificial a la vida extrauterina, de forma que empiece a usar sus pulmones como cualquier recién nacido.
El equipo también realizará experimentos en otro modelo animal grande como es el porcino para poder demostrar la capacidad de transferir el sistema a otras especies. Además de los estudios en modelos de fetos ovinos, también se llevarán a cabo experimentos en modelos porcinos, en los que se estudiarán los efectos a largo plazo sobre el desarrollo cerebral, cardiaco, pulmonar y metabólico. La valoración de las cuestiones bioéticas también es un punto fundamental para el equipo, de modo que las abordará antes de solicitar los permisos para iniciar los ensayos clínicos.
Implicaciones Éticas y Futuras Directrices
Después de tener resultados positivos en estudios con animales, la placenta artificial deberá someterse a rigurosas pruebas clínicas. Esto ayudará a determinar si es segura y eficaz en humanos. Podrían aparecer efectos secundarios no deseados. Los padres deben estar plenamente informados de los posibles beneficios y riesgos, muchos de los cuales aún se desconocen. Si se demuestra que la placenta artificial es mejor que los cuidados que ya se prestan en las unidades neonatales, se podría aprobar su uso más generalizado.
Si llega a estar disponible [la placenta artificial], los hospitales deberán adoptar directrices sólidas y exhaustivas para su uso. Esto garantizará que los bebés con perspectivas similares tengan el mismo acceso a la placenta artificial. Los hospitales deben implicar a los padres y a otros grupos relevantes de la comunidad a la hora de redactar estas directrices.
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Aunque se trata de un avance alentador, la placenta artificial no pretende sustituir a la placenta natural. Es decir, a pesar de estos avances, debemos hacer todo lo posible por apoyar la salud materna y disminuir los factores de riesgo que conducen al parto prematuro.
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