La nueva técnica utiliza luz ULTRAVIOLETA y roja para descontaminar órganos antes del trasplante

Una nueva técnica para la descontaminación de órganos antes del trasplante usando la irradiación liviana ultravioleta y roja ha sido desarrollada por los investigadores brasileños y canadienses y se describe en un artículo publicado en las comunicaciones de la naturaleza del gorrón.

La investigación es soportada por el asiento de investigación de São Paulo - FAPESP y ha conducto parcialmente en la óptica y el centro de investigación de Photonics (CEPOF), recibidos por la universidad de São Paulo (USP) en São Carlos en el estado de São Paulo (el Brasil).

“Esta técnica biophotonic es revolucionaria, pues ayuda a evitar la transmisión de enfermedades durante el trasplante del órgano,” dijo a Vanderlei Bagnato, catedrático en la universidad de São Paulo, director de su instituto de la física de São Carlos (IFSC-USP), y del investigador principal para CEPOF, uno de los centros de la investigación, de la innovación y de la difusión (RIDCs) soportados por FAPESP.

El grupo de Bagnato partnered con los investigadores en la universidad de Toronto en Canadá, que tiene el programa más grande del trasplante del pulmón del mundo, realizando 197 tales cirugías en 2018 solamente. Según el cirujano torácico Marcelo Cypel, que dirige el servicio, el número de trasplantes podría ser más alto si los órganos podrían ser descontaminados, especialmente cuando el donante anticipado tiene una infección viral crónica tal como hepatitis C.

Han probado a “diez pacientes hasta ahora [usando la terapia biophotonic],” Cypel dijo. “La nueva técnica redujo importante la carga viral del órgano del trasplante en ocho de estos pacientes. El procedimiento todo sino eliminó el virus en dos otros.”

El método descrito en el artículo (“desactivando el virus de la hepatitis C en los pulmones dispensadores de aceite usando terapias livianas durante ex vivo la perfusión normotérmica del pulmón”) implica la irradiación liviana ultravioleta y roja para reducir cargas virales y bacterianas en los órganos infectados para prevenir la transmisión de enfermedades tales como hepatitis para trasplantar a beneficiarios.

Además de FAPESP, la investigación también fue financiada por los institutos canadienses de la investigación de la salud, asiento general y occidental de Toronto del hospital, y el Consejo Nacional del Brasil para el revelado científico y tecnológico (CNPq).

Según Bagnato, la técnica fue desarrollada para tratar los pulmones pero se está adaptando inicialmente para los hígados y los riñones. “Esto debe perfeccionar grandemente las condiciones postoperatorias para los beneficiarios del trasplante,” él dijo. “También nos permitirá utilizar los órganos que debemos rechazar actualmente debido al nivel de contaminación.”

Descontaminación de dos etapas

Los pulmones son descontaminados antes del trasplante haciendo la sangre reemplazar por un líquido de la preservación en un procedimiento conocido como perfusión que fue desarrollada en Canadá por Cypel.

La “perfusión reduce las cargas virales y bacterianas pero no puede eliminarlas totalmente. Como consecuencia, el paciente tiene que ser tratado con los antibióticos y los antivirals para tres meses después de que el trasplante,” Cypel explicó.

“Pensando en maneras de reducir o de eliminar más lejos la carga viral en los órganos para el trasplante, específicamente virus de la hepatitis C, consideraba la posibilidad de usar los métodos de la descontaminación de la luz ultravioleta, que se emplean común para descontaminar sangre, por ejemplo. Tan hace aproximadamente cuatro años, comenzamos a partnering con Bagnato y sus personas en São Carlos. Él y sus colegas vinieron de visita visitarnos y estudiar la técnica. Solamente un mes más adelante nos enviaron el primer prototipo de la máquina ultravioleta de la descontaminación de la irradiación.”

“La técnica biophotonic de la descontaminación desarrollada en nuestro laboratorio de São Carlos consiste en dos procedimientos específicos realizados en paralelo,” dijo a Cristina Kurachi, profesor en IFSC-USP y participante en el proyecto.

Durante la perfusión, mientras que los investigadores hacen que el líquido circula en el pulmón que se trasplantará, agregan las moléculas al tejido pulmonar, y la descontaminación biophotonic ocurre directamente en el órgano con la irradiación con la luz roja con una longitud de onda de 660 nanómetros (nm) hasta que la oxidación fotodinámica elimine los microorganismos en el tejido.

Al mismo tiempo, la carga viral es vaciada de distancia por el líquido de circulación, que es descontaminado contínuo por la irradiación ultravioleta con una longitud de onda de 254 nanómetro.

“La irradiación ultravioleta destruye directamente microorganismos analizando las moléculas presentes en bacterias y virus. Se matan las bacterias, y los virus se desactivan totalmente. La irradiación liviana roja descontamina indirectamente vía el photosensitization,” Kurachi dijo.

Esta terapia biophotonic implica la introducción de una droga photosensitizing en el líquido de la perfusión. La activación de la droga requiere las moléculas del oxígeno (presente en virus) y la irradiación liviana roja en una longitud de onda específica (660 nanómetro). Cuando la droga photosensitizing se baña en esta luz roja, sus moléculas absorben la energía, que se transfiere a las moléculas del oxígeno en el virus, haciéndolas oxidadas altamente. Esto causa daño irreversible a las membranas y al material genético de varios virus, incluyendo virus de la hepatitis C e HIV-1.

“La solución de la perfusión es especial y muy costoso,” Bagnato dijo. “Ha hecho a fin de preservar el órgano. Debido al costo, lo menos posible se utiliza en el procedimiento. Los gracias a la técnica y al equipo que hemos desarrollado, un litro del perfusado se pueden vaciar con los centenares del órgano de épocas de quitar los contaminantes totalmente.”

El método primero fue probado en los pulmones humanos rechazados para que el trasplante determine si la carga viral del tejido se podría reducir por la irradiación. Según Cypel, la carga viral fue encontrada para haber caído drástico después del procedimiento.

“El paso siguiente era sujetar los pulmones del lingote al mismo procedimiento y después trasplantarlos para considerar si el procedimiento causó algún daño bioquímico o morfológico al tejido. No hizo,” Cypel dijo.

Finalmente, la técnica fue probada en pacientes. “En los primeros diez trasplantes que nos realizamos, el virus eliminado nueva técnica de la hepatitis C de los órganos donados a dos pacientes. En los otros ocho pacientes, la carga viral cayó afiladamente después de que subiera la cirugía pero otra vez siete días después, y los pacientes tuvieron que ser dados el tratamiento antivirus por tres meses,” él dijo.

“El encontrar importante era que cuando el virus no fue eliminado reapareció en los pruebas de la laboratorio del paciente después de siete días. Con esta información, hemos realizado desde entonces dos otros trasplantes donde el tratamiento antivirus concentró en la primera semana después de la operación. El virus fue eliminado en ambos casos,” Cypel dijo.

Según Bagnato, esta terapia biophotonic será refinada para asegurar incluso reducciones más afiladas en las cargas virales y bacterianas, aumentando las ocasiones de trasplantes acertados. “Nuestro objetivo es luz-haber basado terapia elimina todos los contaminantes virales y bacterianos en los órganos que se trasplantarán. Si es así puede incluso ser posible hacer sin el perfusado,” él dijo.

La parte clínica del proyecto está conducto por Cypel y su grupo en Toronto. Los investigadores en IFSC-USP diseñaron la nueva técnica biophotonic, desarrollaron los instrumentos, y están participando en el análisis de los resultados. Además de Bagnato y de Kurachi, las personas brasileñas en IFSC-USP también incluyen a Natalia Inada.

Una solicitud de patente se ha presentado en Canadá, y dos multinacionales han expresado un interés en estudiar la posibilidad de producir y de comercializar el equipo. Los investigadores ahora están trabajando en la puesta en vigor de un programa de la descontaminación del hígado y del riñón en el Brasil.

“Todo el éste ha sido solamente gracias posibles a la filosofía introducida por el programa del RIDC de FAPESP, que nos animó a colaborar internacionalmente y al mismo tiempo producir conocimiento prácticamente relevante,” Bagnato dijo.

Fuente: http://www.fapesp.br/