Investigadores israelíes han desarrollado una nanotecnología que reemplaza el bisturí con una “cuchilla enzimática”. Se basa en enzimas, moléculas biológicas que el cuerpo usa para repararse a sí mismo, y en nanopartículas para alcanzar un perfil terapéutico específico.

 

En un artículo publicado recientemente en ACS Nano, los investigadores describen cómo la aplicación de esta tecnología en procedimientos quirúrgicos bucales evita el dolor y reduce el tiempo de recuperación del tejido.

“Las cuchillas quirúrgicas son instrumentos médicos comunes. Sin embargo, no pueden distinguir entre tejido sano y enfermo, lo que produce daños innecesarios, alarga la recuperación y aumenta el dolor. Nuestra idea es que los procedimientos quirúrgicos bucales pueden usar instrumentos de remodelado de tejidos naturales, o sea enzimas, que son las mismas que el cuerpo usa para repararse a sí mismo”, escribieron los científicos.

En Estados Unidos, por ejemplo, aproximadamente cinco millones de personas se someten a tratamientos de ortodoncia cada año. Para acelerar el tratamiento, que generalmente dura unos dos años, muchos se someten a una cirugía invasiva en la que se cortan las fibras de colágeno que conectan el diente con el tejido óseo subyacente.

La tecnología, desarrollada por el candidato a doctorado Assaf Zinger en el Instituto Technion-Israel de Tecnología, en Haifa, ablanda las fibras de colágeno por medio de la liberación selectiva de colagenasa, una enzima que rompe específicamente el colágeno.

La colagenasa se introduce en liposomas, o nano vesículas, usando técnicas desarrolladas en el Laboratorio de Administración de Medicamentos Dirigidos y Medicina Personalizada que dirige el profesor Avi Schroeder, también en el Technion. Después de colocarse en el lugar donde se realiza la operación, se aplica una pomada de calcio para activar la colagenasa. La enzima comienza a filtrarse gradualmente desde el liposoma y ablanda las fibras de colágeno.

Se hicieron varias pruebas para determinar la concentración de colagenasa óptima para el procedimiento y para acelerar la reparación de tejidos posterior.

El profesor Avi Schroeder del Technion. Foto de Doron Golan.

En un ensayo preclínico, los investigadores compararon la eficacia del sistema de liberación controlada (en combinación con aparatos de ortodoncia) con la del tratamiento de ortodoncia estándar y concluyeron que el sistema reduce el tiempo requerido para enderezar los dientes y mejorar el resultado terapéutico.

Esto resultaría en un tratamiento de ortodoncia de varios meses, en lugar de los dos años que son comunes. Los investigadores creen que la cuchilla enzimática podría usarse en humanos en dos años.

Aunque se ha probado para tratamientos dentales, teóricamente la tecnología se puede usar en otros procedimientos quirúrgicos y es potencialmente revolucionaria.

“Durante miles de años el bisturí quirúrgico se ha ido modernizando. Sin embargo, el paradigma original no ha cambiado. En el estudio que hicimos presentamos un cambio de paradigma: reemplazar la cuchilla de metal con un proceso biológico”, según los investigadores.

A través de la combinación de nanotecnología y enzimas proteolíticas los procedimientos quirúrgicos localizados ahora pueden ser menos invasivos, agregaron.

En la investigación también participaron médicos del Departamento de Patología del Centro Médico Sourasky, en Tel Aviv, y el Departamento de Cirugía Maxilofacial del Centro Médico Rambam y el Centro Moriah, en Haifa.

La investigación fue financiada por el Consejo Europeo y la Unión Europea, la Fundación Alemana-Israelí de Investigación Científica y Desarrollo, varias fundaciones israelíes y las Becas Alon y Taub.