Durante años, los investigadores y los médicos han intentado encontrar una forma de suministrar oxígeno rápidamente a los pacientes cuando los medios tradicionales de oxigenación son difíciles o ineficaces durante momentos críticos de paro cardíaco o respiratorio. A veces, la hipoxemia causada por una obstrucción de las vías respiratorias o una enfermedad pulmonar puede ser tan grave que los métodos para aumentar los niveles bajos de oxígeno (incluida la colocación de un tubo de respiración) son ineficaces. Un paciente puede sufrir un paro cardíaco, lo que puede provocar un daño orgánico grave. Las investigaciones han demostrado que hasta el 40% de los paros cardíacos intrahospitalarios son provocados por niveles bajos de oxígeno.
Después de 15 años de investigación, el cardiólogo del Boston Children’s John Kheir, MD, y el investigador Yifeng Peng, Ph.D., creen que han desarrollado un método de suministro de oxígeno seguro y eficaz para esas emergencias: oxígeno inyectable transportado al torrente sanguíneo por una microburbuja de gas que se disuelve rápidamente. En pruebas preclínicas, Kheir y Peng inyectaron microburbujas sensibles al pH diseñadas específicamente que suministraban cantidades precisas de oxígeno y mejoraban significativamente la supervivencia al prevenir daños orgánicos catastróficos. Su estudio se ha publicado en la revista Nature Biomedical Engineering.
Su trabajo allana el camino para un ensayo clínico futuro y están entusiasmados con la promesa de esta innovación. “Esto abre una puerta a la posibilidad de crear una forma controlada y predecible de proporcionar el oxígeno necesario durante la hipoxemia, el paro cardíaco y otros estados de shock”, afirma Kheir.
En busca del sistema adecuado de suministro de oxígeno
Puede parecer contradictorio, dice Kheir, que una inyección de oxígeno marque la diferencia en un vasto sistema que, en los adultos, hace circular unos 200 mililitros de oxígeno consumido por minuto. Pero él y Peng han creído durante mucho tiempo que si se administrara una dosis única de oxígeno a través de un gas inyectable “en el momento justo y en el lugar justo”, podría marcar la diferencia. Sólo necesitaban tiempo para demostrarlo.
Primero experimentaron con microburbujas recubiertas de lípidos, pero las burbujas se fusionaron en el torrente sanguíneo y habrían creado una embolia letal si no se hubieran inyectado a una velocidad precisa. El fracaso los ayudó a reconocer que las burbujas debían diseñarse de una manera que impidiera que se fusionaran.
Un segundo intento se centró en micropartículas poliméricas de núcleo hueco, pero no lograron suministrar una cantidad significativa de gas a la circulación. Kheir y Peng volvieron a la mesa de dibujo.
El oxígeno inyectado funcionó en el grupo de prueba
Su tercer intento combina los mejores aspectos de los enfoques anteriores. El nuevo gas portador es una microburbuja diseñada con una cubierta de polímero sólido que, después de activarse por el pH de la sangre, se disuelve en pequeñas moléculas solubles que luego pueden excretarse del cuerpo. Esa composición mantiene estable el medicamento en el almacenamiento y permite que se lo inyecte durante situaciones críticas como un paro cardíaco.
Su investigación es la primera en el mundo que demostró que un gas portador de oxígeno puede administrarse de manera rápida y segura en grandes dosis a los animales, dice Peng. La clave del éxito es que una microburbuja tiene que disolverse rápidamente, de lo contrario causará obstrucción del flujo sanguíneo.
“Inyectar gas en el torrente sanguíneo se considera una idea horrible, y la gente tendría miedo de que sea una solución por sí sola”, dice Peng. “Pero mientras esa burbuja se disuelva rápidamente, en realidad se puede inyectar mucho”.
Peng y Kheir recibieron una subvención competitiva para comenzar a fabricar y probar el medicamento en previsión de un ensayo clínico. Primero deben crear prácticas de fabricación alineadas con las regulaciones de la Administración de Alimentos y Medicamentos. Pero después de 15 años de ensayo y error, parece que esos pasos se pueden lograr en mucho menos tiempo.
“Es emocionante”, dice Kheir. “No es sólo una posible solución para este problema médico. Es una tecnología de plataforma. Hay muchos otros gases que podemos utilizar y hay muchas otras situaciones médicas adecuadas para la administración de una cantidad específica de gas. Las posibilidades de lo que podemos hacer con un fármaco como este son numerosas”.
Fuente: Medical Xpress.