En situaciones de emergencia causadas por la trombosis, el coágulo tiene que ser destruido en un periodo de tiempo muy corto: entre 3 y 4,5 horas. Después, los tejidos mueren sin flujo sanguíneo. Pero incluso si el paciente ha tenido la suerte de someterse a la trombólisis, sufrirá numerosas complicaciones causadas por el fármaco trombolítico, una enzima específica que se inyecta por vía intravenosa para disolver los coágulos. Por término medio, en los países desarrollados, la trombólisis se realiza efectivamente en el 15% de los casos. En países como Rusia, la cifra es mucho menor: de cada cien personas llevadas al hospital, sólo dos pueden beneficiarse significativamente del procedimiento. En otros casos, el paciente se enfrenta al riesgo de discapacidad o muerte.
El reto es que los fármacos trombolíticos no se dirigen al coágulo, sino que se extienden por todo el sistema circulatorio. El organismo comienza a bloquear una enzima extraña, disminuyendo rápidamente su actividad. Por ello, los fármacos se inyectan en dosis de bloqueo con la esperanza de que al menos una pequeña parte llegue al coágulo a tiempo. «Ahora estamos usando un mazo para romper una nuez», dice Ivan Dudanov, jefe del centro cardiovascular regional del hospital Mariinsky. «Al disolver un pequeño coágulo que bloqueaba un vaso de sólo 1-2 mm de diámetro, los fármacos trombolíticos afectan negativamente a toda la red de vasos sanguíneos. Para cambiar la situación, decidimos desarrollar un método de administración selectiva de fármacos que permitiera reducir considerablemente la dosis y garantizar que todo el efecto terapéutico se centrara en el coágulo».
Los científicos produjeron un material compuesto, que puede administrar enzimas trombolíticas de forma segura y selectiva. El nuevo material se compone de una estructura porosa de magnetita y moléculas de uroquinasa, una enzima que se utiliza con frecuencia en medicina como agente trombolítico. El compuesto puede utilizarse para crear revestimientos trombolíticos para vasos sanguíneos artificiales y soluciones inyectables estables formadas por partículas de tamaño nanométrico que pueden localizarse fácilmente cerca del coágulo mediante un campo magnético externo.
Es importante destacar que el armazón de magnetita también protege a las enzimas de diversos inhibidores presentes en la sangre y que pueden desactivar los medicamentos trombolíticos. Andrey Drozdov, primer autor del estudio e investigador del Laboratorio de Química de Soluciones de Materiales y Tecnologías Avanzadas, señala: «Normalmente, para conseguir un efecto prolongado de estos fármacos, la enzima se coloca dentro de una matriz polimérica. A continuación, la enzima se libera gradualmente de la matriz y acaba perdiendo toda la actividad. Nosotros, en cambio, hemos demostrado experimentalmente que las enzimas protegidas con nuestro método no pierden sus propiedades terapéuticas durante largos periodos de tiempo e incluso tras un uso repetido. La velocidad a la que el nuevo fármaco puede disolver el coágulo supera a la de las enzimas no protegidas en unas 4.000 veces».
El material es potencialmente seguro para los seres humanos, porque está hecho de componentes que ya tienen permiso para la inyección intravenosa. Según el profesor Dudanov, los futuros fármacos basados en el nuevo compuesto podrían utilizarse no sólo para el tratamiento de la trombosis, sino también para su prevención. Circulando en la sangre incluso en pequeñas cantidades, la enzima puede limpiar suavemente los vasos y permanecerá activa durante mucho tiempo hasta que se excrete de forma natural a través del hígado como un metabolito ordinario.
Este trabajo se convirtió en una continuación lógica de estudios anteriores dedicados al atrapamiento de la enzima en la matriz de magnetita sol-gel y a la producción de sistemas bioactivos controlados magnéticamente.
«En esta fase de nuestro proyecto, hemos demostrado cómo funciona el concepto que desarrollamos para objetos más específicos. Preparamos un coloide trombolítico y probamos sus efectos en un coágulo de sangre artificial obtenido a partir de plasma y sangre de seres humanos, y en trombos extraídos de pacientes. Los resultados podrían permitirnos pronto probar el nuevo sistema trombolítico en mamíferos. Ahora nos estamos preparando para los estudios preclínicos», concluye Vladimir Vinogradov, jefe del Laboratorio de Química de Soluciones de Materiales y Tecnologías Avanzadas.