Temas de investigación actuales y futuros

Plan de investigación y desarrollo

Objetivos de la investigación

En un nivel alto, las iniciativas de I+D de Tomorrow tienen dos objetivos: 1) ¿Qué podemos hacer hoy para mejorar la calidad de una criopreservación que pueda producirse mañana? (Esto es sobre todo la parte de desarrollo de la I+D) 2) ¿Qué proyectos de I+D podemos iniciar ahora o en breve para hacer avanzar fundamentalmente el campo a largo plazo? (Se trata sobre todo de la parte de investigación de la I+D) Inicialmente, nos concentraremos sobre todo en la parte más sencilla del desarrollo. El razonamiento tiene dos partes. En primer lugar, como organización con una importante experiencia y capacidad médica interna, estamos preparados para producir mejoras sustanciales a corto y medio plazo. Y en segundo lugar, todavía existen importantes conocimientos que pueden aplicarse a los procedimientos de criopreservación (especialmente en Europa). Por otro lado, los proyectos de investigación se llevarán a cabo inicialmente en colaboración con otros o simplemente financiados por nosotros.
Proyectos finalizados

Tomorrow Bio Proyectos de I+D

Caja de transporte de hielo seco de refrigeración pasiva

Si un paciente fallece lejos del centro de almacenamiento a largo plazo, su cuerpo (tras ser crioprotegido por el equipo médico de TSM) debe transportarse al centro en avión. Las anteriores cajas de transporte de pacientes mantenían el cuerpo a una temperatura constante de hielo seco, que se sabe que favorece la nucleación del hielo. Tomorrow Bio La nueva caja puede enfriar gradualmente al paciente durante el transporte y minimizar así la formación de núcleos de hielo.
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Problemas y soluciones

Plan de I+D

Desarrollo

Perfusión y Procedimientos

Protocolos de perfusión (crioprotección de campo de todo el cuerpo)

Problema: En la mayoría de los casos, se utiliza un lavado de campo (es decir, sin perfusión in situ del agente crioprotector) o una perfusión CPA neurofocal. Esto significa que el paciente está a una temperatura más cálida al final de los procedimientos de espera, lo que conlleva una mayor degradación antes de que se produzca la vitrificación en el centro de cuidados de larga duración. Desarrollo: Los protocolos y equipos destinados a la crioprotección/perfusión de campo de todo el cuerpo permiten el enfriamiento local a temperaturas de hielo seco, lo que permite tiempos de transporte más largos sin degradación y criopreservación de mayor calidad.

Tecnología de perfusión

Problema:Los equipos de perfusión difieren significativamente entre países y organizaciones: desde las bombas de perfusión por gravedad y de embalsamamiento hasta los circuitos de perfusión de grado médico. Históricamente, Europa ha sido bastante rudimentaria en este sentido. Emplear equipos y procedimientos de perfusión profesionales es un paso importante para mejorar la calidad.Desarrollo:Para nuestro procedimiento de crioprotección de cuerpo entero utilizaremos bombas y circuitos profesionales de grado médico (prácticamente máquinas de circulación extracorpórea) para mejorar la calidad con un control ideal de la presión, evitación de burbujas, flujo pulsátil, protección contra la sobrepresión, etc. Esta configuración se mejorará continuamente y se formarán más equipos locales para perfeccionar los tiempos de respuesta.

Apoyo, formación y orientación para los equipos locales

Problema: Una buena crioprotección requiere rapidez y habilidad. Rapidez para iniciar el enfriamiento lo antes posible tras la parada circulatoria (y jurídicamente tras el pronunciamiento) y habilidad para realizar una crioprotección de alta calidad. Desgraciadamente, el número de miembros, incluso para las organizaciones más grandes, no es lo suficientemente grande como para permitir que varios equipos profesionales puedan estar en el lugar de los pacientes sin un retraso significativo. Desarrollo: Por ahora, la mejor solución es una combinación de equipos locales que permitan un rápido enfriamiento inicial, junto con equipos profesionales situados en el centro. En la mayoría de los casos, esos equipos locales son organizaciones a tiempo parcial y voluntarias. Para apoyarles de la mejor manera posible, estamos organizando cursos de formación, ofreciendo apoyo y asesoramiento práctico y desarrollando amplias herramientas de apoyo digital para permitir una buena asistencia incluso en lugares remotos.
Desarrollo

Calidad

Tecnología de enfriamiento

Problema: La tecnología de enfriamiento está bien establecida en los entornos de laboratorio u hospitalarios, pero la complejidad proviene de la aplicación sobre el terreno. Técnicas como la ventilación líquida, el lavado gástrico o la derivación extracorpórea rápida (antes de un enfriamiento significativo) requieren una gran destreza, una formación exhaustiva y, por último, pero no por ello menos importante, procedimientos y equipos que puedan utilizarse de forma realista y reproducible. Desarrollo: Además de aplicar una sólida refrigeración externa e interna (a través del perfusato refrigerado), los nuevos métodos de refrigeración prometen tasas de enfriamiento más rápidas, lo que conduce a una menor isquemia caliente.

Métricas de calidad

Problema: Para mejorar en función de los objetivos, se necesitan métricas de resultados exhaustivas. Similares a los de la medicina, como la tasa de supervivencia a 5 años en los tratamientos contra el cáncer o la tasa de rehospitalización y de complicaciones en las operaciones. Desarrollo: Aunque existen algunas métricas de calidad (grado de deshidratación y formación de hielo medido por tomografías computadas), es necesario trabajar mucho más. Establecer nuevas métricas y mejorar las existentes es un objetivo a corto/medio plazo para nosotros.

Reducción de la toxicidad y marcadores

Problema: Algunos de los ingredientes de los CPA son tóxicos. Comprender mejor la toxicidad (estableciendo marcadores) y reducirla es un tema importante para limitar la cantidad de daño celular que hay que reparar. Desarrollo: La toxicidad puede reducirse, por ejemplo, combinando ingredientes que, en combinación, son menos tóxicos de lo que serían por separado.
Investigación

Mejoras e Isquemia

Mejora de los Agentes Crioprotectores (CPA)

Problema: La calidad de los agentes crioprotectores es uno de los factores más cruciales que determinan la calidad general. Investigación: Nuestro objetivo principal es la optimización para la "situación del mundo real" en contraposición a los ajustes de laboratorio. Los entornos de laboratorio suelen ser los más controlados e ideales, las situaciones del mundo real lo son menos. Los temas incluyen la adición de abridores de la barrera hematoencefálica, la optimización de los tiempos de transporte, la reducción del edema, la optimización para diferentes tejidos, etc.

Nuevos CPAs

Problema: La creación de nuevos CPAs ha sido probada en el pasado por múltiples organizaciones sin mucha/ninguna mejora sobre las opciones existentes. Desarrollo: Al igual que la mejora de los CPA existentes, la creación de otros nuevos creados para situaciones no ideales (no de laboratorio) es un esfuerzo valioso. Existe una investigación básica interesante y prometedora, pero su traducción podría plantear retos importantes.

Isquemia

Problema: La isquemia es uno de los problemas fundamentales de la práctica actual de la criopreservación. Da lugar a diversos problemas, como el deterioro de la perfusión, el edema, el aumento de la presión, etc. Desarrollo: Nuestros proyectos de investigación se centran en mejorar el manejo de los casos no ideales con diferentes grados de isquemia. Los enfoques incluyen diferentes CPA, técnicas de perfusión, -craneotomía descompresiva, medicación, etc. También trabajamos en la optimización logística para reducir la isquemia en primer lugar.
Investigación

Almacenamiento

ITS de cuerpo entero (almacenamiento a temperatura intermedia)

Problema: La mayoría de los pacientes en criopreservación están en "almacenamiento por inmersión", que ha sido la opción de almacenamiento estándar durante muchos años. Aunque se entiende bien y es comparativamente fácil de hacer y mantener, tiene algunos inconvenientes. Una de las más comentadas es la "fracturación". Durante el enfriamiento a -196°C, aunque se haga muy lentamente, se desarrollan tensiones térmicas en las estructuras más grandes, lo que conduce a la fractura de las mismas. Esto crea una necesidad adicional de reparar una vez que la tecnología de reanimación sea posible. Desarrollo: Un enfriamiento menor, pero aún por debajo de la temperatura de transición vítrea, aportaría las mismas cualidades protectoras de las bajas temperaturas sin el mismo grado de tensión térmica y, a su vez, una fractura significativamente menor. El almacenamiento a temperatura intermedia es precisamente eso. Tenemos previsto implantar la primera solución de ITS de cuerpo entero para pacientes de criopreservación.
Investigación

Calentamiento y restauración de la vida

Protocolos de calentamiento

Problema: Calentar el tejido criopreservado, especialmente cuando se trata de volúmenes más grandes (como los órganos o el cerebro) agrava las complejidades que conlleva la criopreservación del tejido. La nucleación y formación de hielo, por ejemplo, es mucho más difícil de controlar cuando se calienta desde temperaturas criogénicas que cuando se enfría hasta ellas. Desarrollo: Se requieren protocolos y métodos de calentamiento específicos. Esto se investigará primero en animales más pequeños y luego, cada vez más, en organismos más grandes y complejos.

Protocolos de reperfusión

Problema: Para eliminar los CPA y restablecer la circulación, el tejido necesita volver a ser perfundido y reabastecerse de oxígeno. Esto conlleva su propio conjunto de complejidades, como la lesión por reperfusión. Desarrollo: Fundamentalmente hay que formular los conceptos para hacer la perfusión después de la criopreservación. Esto se investigará primero en animales más pequeños y luego, cada vez más, en organismos más grandes y complejos.

Conceptos para la reparación

Problema: Todo lo que se hace durante el proceso de criopreservación se hace para reducir la cantidad de daños celulares y subcelulares que se producen debido a los procesos activos y pasivos iniciados tras la parada circulatoria y por los propios procedimientos. Sin embargo, los daños siguen acumulándose. Desarrollo: En total, habrá que reparar cuatro tipos de daños 1) daños anteriores a la parada circulatoria (por ejemplo, debidos a enfermedades o a la degradación general), 2) daños posteriores a la circulación debidos a la isquemia (por ejemplo, procesos apoptóticos y necróticos), 3) daños derivados de la propia criopreservación (por ejemplo, toxicidad, nucleación de hielo, etc.), y 4) daños derivados de los procedimientos de calentamiento y reperfusión (por ejemplo, nucleación de hielo). Ni que decir que se necesita una importante investigación básica para comprender lo que se necesita para realizar estas reparaciones.

Restauración de la vida

Problema: Hay ideas preliminares para la restauración de la vida, pero aún no hay pruebas experimentales. Se necesita una investigación importante para comprender cómo puede funcionar la restauración de la vida, tanto desde el punto de vista conceptual como práctico. Desarrollo: Una vez que se comprenda y se realice el calentamiento, la reperfusión y la reparación, todos los procedimientos confluyen en una especie de "reanimación" similar a la forma en que la reanimación cardiopulmonar se compone de diferentes partes que conducen al "restablecimiento de la vida" en caso de infarto. Hay que hacer mucho trabajo conceptual y teórico antes de que tengan sentido más proyectos de investigación aplicada.