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En qué estamos trabajando
Una mirada al futuro
Para nosotros, investigación y desarrollo significan dos cosas distintas:
Mejorar los actuales procedimientos de crioconservación humana y hacerlos más sólidos y fiables a corto plazo.
Avanzar en el campo de la criogenia a largo plazo: estos son los proyectos más ambiciosos y a largo plazo.
Lo que hemos creado hasta ahora
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¿Hemos despertado su curiosidad?
Investigación
Estos proyectos representan objetivos a largo plazo para impulsar la criopreservación humana en su conjunto.
La mayoría de los pacientes criopreservados están en "almacenamiento por inmersión", que ha sido la opción de almacenamiento estándar durante muchos años. Aunque se entiende bien y es relativamente fácil de hacer y mantener, tiene algunos inconvenientes. Uno de los más conocidos es la "fracturación". Durante el enfriamiento a -196 ºC, aunque se haga muy lentamente, se producen tensiones térmicas en las estructuras más grandes, lo que provoca su fractura. Esto crea una necesidad adicional de reparación una vez que la tecnología de reactivación es posible.
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 estrés térmico y, a su vez, una fractura significativamente menor. El almacenamiento a temperatura intermedia lo está consiguiendo. Tenemos previsto implantar la primera solución ITS de cuerpo entero para pacientes criopreservados.
La calidad de los agentes crioprotectores es uno de los factores más cruciales que determinan la calidad general de la criogenia.
Nuestro objetivo principal es la optimización para "situaciones del mundo real" en contraposición a los ajustes de laboratorio. Los entornos de laboratorio suelen estar bien controlados y son ideales, a diferencia de las situaciones del mundo real. 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.
El calentamiento de los tejidos crioconservados, especialmente cuando se trata de grandes volúmenes (como órganos o el cerebro), agrava las complejidades que entraña la crioconservación de los tejidos. La nucleación y formación de hielo, por ejemplo, es mucho más difícil de controlar cuando se calienta a partir de temperaturas criogénicas que cuando se enfría hasta alcanzarlas.
Se necesitan protocolos y métodos específicos de calentamiento. Esto se investigará primero en animales más pequeños y luego, cada vez más, en organismos más grandes y complejos.
Para eliminar los CPA y restablecer la circulación, el tejido debe volver a perfundirse y recibir oxígeno. Esto conlleva sus propias complejidades, como la lesión por reperfusión.
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.
Todo lo que se hace durante el proceso de criopreservación se hace para reducir la cantidad de daño celular y subcelular producido por los procesos activos y pasivos iniciados tras la parada circulatoria y por los propios procedimientos. No obstante, los daños siguen acumulándose.
En total, habrá que reparar cuatro tipos de daños: 1) daños anteriores a la parada circulatoria (por ejemplo, debidos a enfermedades o degradación general), 2) daños posteriores a la parada circulatoria debidos a la isquemia (por ejemplo, procesos apoptóticos y necróticos), 3) daños derivados de la propia crioconservación (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 tiene que se requiere una importante investigación básica para comprender qué se necesita para realizar estas reparaciones.
Existen ideas preliminares sobre la restauración de la vida, pero aún no hay pruebas experimentales. Se necesita mucha investigación para comprender cómo podría funcionar conceptual y prácticamente la restauración de la vida.
Una vez comprendidos y realizados el calentamiento, la reperfusión y la reparación, todos los procedimientos confluyen en una especie de "reanimación" similar a cómo la reanimación cardiopulmonar se compone de diferentes partes que conducen al "restablecimiento de la vida" en caso de infarto. Queda mucho trabajo conceptual y teórico por hacer antes de que tengan sentido más proyectos de investigación aplicada.
Desarrollo
Estamos trabajando en la mejora de los siguientes procesos para que la crioconservación humana sea mejor y más eficaz.
En la mayoría de los casos, se utiliza o bien un lavado de campo (es decir, sin perfusión in situ de agente crioprotector) o bien una perfusión CPA neurofocal. Esto significa que el paciente se encuentra a una temperatura más elevada al final de los procedimientos de standby , lo que provoca una mayor degradación antes de que se produzca la vitrificación en el centro de cuidados a largo plazo.
Los protocolos y equipos destinados a la crioprotección/perfusión de campo de cuerpo entero permiten el enfriamiento local a temperaturas de hielo seco, lo que posibilita tiempos de transporte más largos sin degradación y criopreservas de mayor calidad.
Los equipos de perfusión difieren significativamente entre países y organizaciones: desde bombas de perfusión y embalsamadoras alimentadas por gravedad hasta circuitos de perfusión de grado médico . Históricamente, Europa ha sido bastante rudimentaria en este sentido. El empleo de equipos y procedimientos de perfusión profesionales es un paso importante para mejorar la calidad.
Para nuestro procedimiento de crioprotección de todo el cuerpo utilizaremos bombas y circuitos profesionales de calidad médica (prácticamente máquinas de circulación extracorpórea) para mejorar la calidad con un control ideal de la presión, la evitación de burbujas, el flujo pulsátil, la protección contra la sobrepresión, etc. Esta configuración se mejorará continuamente y se formarán equipos locales adicionales para perfeccionar los tiempos de respuesta.
Una buena crioprotección requiere rapidez y habilidad. Rapidez para iniciar el enfriamiento lo antes posible tras la parada circulatoria (y, desde el punto de vista legal, tras el pronunciamiento) y destreza para realizar una crioprotección de alta calidad. Por desgracia, el número de miembros, incluso en las organizaciones más grandes, aún no es lo suficientemente grande como para permitir que varios equipos profesionales puedan estar en el lugar donde se encuentra el paciente sin retrasos significativos.
Por ahora, la mejor solución es una combinación de equipos locales que permitan un rápido enfriamiento inicial, combinados con equipos profesionales situados en el centro. En la mayoría de los casos, esos equipos locales son a tiempo parcial y voluntarios. Para apoyarles lo mejor posible, estamos organizando cursos de formación, ofreciendo apoyo y asesoramiento prácticos y desarrollando amplias herramientas digitales de apoyo que permitan una buena standby incluso en lugares remotos.
La tecnología del enfriamiento está bien asentada en el laboratorio o el hospital, pero su aplicación sobre el terreno la hace más compleja. Técnicas como la ventilación líquida, el lavado gástrico o el bypass extracorpóreo rápido (antes de un enfriamiento significativo) requieren una habilidad considerable, una formación exhaustiva y, por último, pero no por ello menos importante, procedimientos y equipos que puedan utilizarse de forma realista y reproducible.
Además de aplicar una refrigeración externa e interna robusta (mediante perfusato refrigerado), los nuevos métodos de refrigeración prometen velocidades de enfriamiento más rápidas que conducen a una isquemia menos caliente.
Para mejorar en función de los objetivos, es necesario disponer de métricas de resultados exhaustivas. Similares a los de la medicina, como la tasa de supervivencia a cinco años en los tratamientos contra el cáncer o la tasa de rehospitalización y complicaciones en las operaciones.
Aunque existen algunos parámetros de calidad (grado de deshidratación y formación de hielo medidos mediante tomografía computarizada), es necesario seguir trabajando en este sentido. Establecer nuevos parámetros y mejorar los existentes es uno de nuestros objetivos a corto y medio plazo.
Algunos de los ingredientes de los APC son tóxicos. Comprender mejor la toxicidad (estableciendo marcadores) y reducirla son temas importantes para limitar la cantidad de daño celular que hay que reparar.
La toxicidad puede reducirse, por ejemplo, combinando ingredientes que, combinados, sean menos tóxicos que por separado.
La calidad de los agentes crioprotectores es uno de los factores más cruciales que determinan la calidad global.
Nuestro principal objetivo es la optimización para "situaciones del mundo real" en contraposición a los ajustes de laboratorio. Los entornos de laboratorio suelen estar bien controlados y son ideales, mientras que las situaciones del mundo real no lo están tanto. 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.
La creación de nuevos CPA ha sido probada en el pasado por múltiples organizaciones sin mucha/ninguna mejora con respecto a las opciones existentes.
Al igual que la mejora de los CPA existentes, la creación de otros nuevos para situaciones no ideales (no de laboratorio) es una tarea valiosa. La investigación básica es interesante y prometedora, pero su traducción puede plantear retos importantes.
La isquemia es uno de los problemas fundamentales de la práctica actual de la crioconservación. Da lugar a diversos problemas, como alteraciones de la perfusión, edema, aumento de la presión, etc.
Nuestros proyectos de investigación se centran en mejorar el manejo de casos no ideales con diferentes grados de isquemia. Los enfoques incluyen diferentes CPA, técnicas de perfusión, craneotomía descompresiva, etc. También trabajamos en la optimización logística para reducir la isquemia en primer lugar.
