Investigadores de ETH Zurich y Empa han desarrollado un implante de hidrogel que podría ayudar a prevenir la endometriosis, una enfermedad que afecta a muchas mujeres. Esta innovación también funciona como anticonceptivo.
Los hidrogeles tienen una variedad de aplicaciones, que incluyen lentes de contacto, administración de medicamentos dentro del cuerpo, humectantes, almacenamiento de agua en el suelo, tratamiento de agua contaminada y como agentes gelificantes y espesantes. Un hidrogel es un gel hecho de un tipo de plástico que puede retener agua. Investigadores de ETH Zurich y Empa han desarrollado el primer implante de hidrogel diseñado para su uso en las trompas de Falopio. Esta innovación hace dos cosas: una es actuar como anticonceptivo y la otra es evitar que la receptora desarrolle endometriosis en primer lugar o prevenir su propagación si la desarrolla.
Hace unos cuatro años, Inge Hermann se incorporó a su grupo de investigación en el Departamento de Ingeniería Mecánica y de Procesos de ETH y Empa. El nuevo miembro era un médico senior especializado en ginecología que quería realizar investigaciones de inspiración clínica. Este tipo de colaboración interdisciplinaria fue una experiencia para todo el equipo. Su objetivo inicial era convertir el hidrogel en un nuevo tipo de anticonceptivo para las mujeres. Sin embargo, cuando el equipo de investigación empezó a hablar con ginecólogos, se dieron cuenta de que aplicar hidrogel para sellar las trompas de Falopio también podría ayudar a prevenir la endometriosis.
Prevenir la endometriosis bloqueando las trompas de Falopio
Alrededor del 10 por ciento de las mujeres sufren de endometriosis. Sin embargo, aún no está claro qué causa esta condición. La hipótesis es que durante la menstruación, la sangre fluye a lo largo de las trompas de Falopio y regresa a la cavidad abdominal. Esta sangre contiene células del revestimiento del útero (endometrio), que se depositan en la cavidad abdominal y pueden provocar inflamación, dolor y formación de tejido cicatricial.
Los investigadores encontraron una manera de crear un implante de hidrogel que pudo cerrar con éxito las trompas de Falopio y así prevenir la menstruación retrógrada. Describieron sus hallazgos en un estudio publicado recientemente en la revista Contenido avanzado. “Descubrimos que el implante tenía que estar hecho de un gel muy suave, de consistencia gelatinosa, que no afectara el tejido local y no fuera tratado ni rechazado como un cuerpo extraño”, explica Alexander Anthes, autor principal. de estudio.
Una ventaja de los hidrogeles es que se hinchan cuando entran en contacto con el líquido. Como resultado, este nuevo implante comienza con aproximadamente dos milímetros de longitud. Pero una vez insertado en las trompas de Falopio como parte de un procedimiento no quirúrgico que utiliza un histeroscopio (un instrumento utilizado para examinar la cavidad uterina), el implante se hincha al doble de su tamaño original. Luego, el hidrogel actúa como una barrera tanto para los espermatozoides como para la sangre. “Nuestro implante de hidrogel puede destruirse fácil y rápidamente, ya sea mediante luz ultravioleta o una solución especial, de modo que los receptores no tengan que someterse a una operación invasiva y peligrosa si ese método es necesario”, dice Herman. “, dice Herman.
Innovación a través de la colaboración interdisciplinaria
Anthes dice que uno de los mayores desafíos fue lograr el equilibrio adecuado entre estabilidad y degradación. “Queríamos asegurarnos de que el implante fuera compatible y estable”. Para ello, los investigadores realizaron primero experimentos ex vivo en trompas de Falopio humanas (y animales) que habían sido extirpadas, por ejemplo, durante el tratamiento del cáncer de ovario. A continuación, probaron su innovación en un cerdo vivo. Después de tres semanas, el implante de hidrogel todavía estaba en su posición y no había signos de reacción a cuerpo extraño.
Los investigadores presentaron una patente junto con la ETH y los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales (Empa). Pero todavía queda mucho camino por recorrer antes de que el implante esté listo para salir al mercado. Debido a que la endometriosis es una enfermedad humana, es difícil predecir cómo se comportará el implante de hidrogel a largo plazo una vez colocado en la trompa de Falopio, especialmente cuando los receptores realizan actividades físicas extenuantes como deportes. Además, todavía no está claro si el bloqueo de las trompas de Falopio por sí solo es suficiente para prevenir la endometriosis. “Buscamos en la base de datos datos sobre pacientes con endometriosis a quienes se les extirparon las trompas de Falopio”, dice Herman. Estos casos pueden mostrar si esta medida previene el desarrollo de endometriosis en la cavidad abdominal.
“Hasta ahora, se han realizado pocas investigaciones en el punto donde se encuentran la ciencia de los materiales, la ingeniería de procesos y la ginecología. Pero ésta es un área de investigación muy importante. Esperamos que nuestro trabajo sea un paso significativo en la dirección correcta”. Herman, quien recientemente abrió el Ingenuity Lab en el University Hospital Balhurst, tiene como objetivo traducir tecnologías de materiales avanzados en clínicas.
