Por fin empiezan a aparecer en las paredes de los edificios de todo el país desfibriladores capaces de aplicar una descarga eléctrica al corazón del paciente para que vuelva a latir. Sin embargo, existe un desfibrilador biológico para tratar los latidos irregulares (arritmia).
Por primera vez, científicos del Campus Sanitario Rambam y del Instituto Tecnológico Technion-Israel de Haifa han utilizado con éxito la ingeniería genética para curar problemas de ritmo cardíaco en sus laboratorios. Los científicos crearon un receptor que desencadena un proceso biológico que controla la actividad eléctrica del corazón.
Una modesta dosis de medicación que actúa sólo en una región concreta del corazón y sólo en caso de alteración real del ritmo cardiaco permitirá al paciente activar el receptor. Lo describen como un invento innovador que funciona como un desfibrilador biológico.
Las alteraciones del ritmo cardiaco son frecuentes
Una sensación de latido fuera de ritmo, un latido ausente, un latido demasiado rápido o un latido más lento que la frecuencia cardiaca normal, que oscila entre 60 y 100 latidos por minuto, son características de las arritmias cardiacas. Muchas alteraciones eléctricas son la causa principal de los cientos de miles de anomalías del ritmo cardiaco que aquejan a los ciudadanos israelíes. El dolor torácico, la falta de aire, el agotamiento, el aturdimiento y la debilidad hasta el desmayo son consecuencia de ello; una anomalía del ritmo cardiaco puede ser incluso mortal.
A pesar de que existen numerosos medicamentos que alteran la actividad eléctrica del corazón y se utilizan para tratar las arritmias, científicos de todo el mundo han tratado de encontrar formas de tratar estas enfermedades sin éxito hasta el momento. Sin embargo, la eficacia de estos medicamentos es muy limitada, ya que actúan tanto sobre las células sanas como sobre las enfermas y afectan a todas las zonas del corazón y otros órganos. Además, tienen efectos adversos, algunos de los cuales son graves, podrían empeorar el estado del paciente y, posiblemente, causarle la muerte.
El profesor Lior Gepstein, director del departamento de cardiología y del departamento de investigación del Rambam, declaró que los medicamentos para el tratamiento de las arritmias cardíacas son ineficaces y en ocasiones pueden provocar una arritmia en otra zona del corazón, que puede ser más grave que la arritmia original que intentaban resolver. Por ello, en lugar de tratar la causa de la fibrilación auricular, el tratamiento suele consistir en la administración de medicamentos anticoagulantes.
El estudio se titula “Chemogenetics for Gene-Therapy-based Targeted Cardiac Electrophysiological Modulation” y se publica en la revista Circulation Research.
“Nuestro planteamiento consiste en diseñar genéticamente un receptor e insertarlo en un lugar concreto del corazón, donde se conectará con células específicas que controlan la actividad eléctrica del corazón pero están inactivas. Cuando se produce la arritmia, el propio paciente debe administrarse la medicación”. Yehuda Wexler, estudiante de doctorado del laboratorio de Gepstein que dirigió la investigación, prosigue: “El fármaco se unirá al receptor, que lo despertará y activará las células que regulan la actividad eléctrica sólo en el lugar donde se produce la arritmia y no en todo el corazón”.
El departamento científico del Rambam celebró recientemente su jornada anual de investigación, a la que se presentaron 120 trabajos en distintas fases de elaboración. Allí se presentaron por primera vez los resultados. Todos ellos se iniciaron cuando los médicos detectaron una auténtica necesidad que se manifestaba en el sector.
El informe exhorta a los médicos a realizar investigación traslacional, que permite identificar tratamientos para muchos problemas médicos, así como investigación básica para identificar las vías biológicas subyacentes a las enfermedades. “Para lograrlo, Rambam asigna diversos recursos. En los últimos años hemos sido testigos del desarrollo de relaciones entre los hospitales, el mundo académico y la industria, y seguiremos apoyándolo, dijo Gepstein. Estas relaciones han dado lugar a invenciones en los campos de los medicamentos y los equipos médicos”.
Según Gepstein, el nuevo enfoque supondrá un sustituto rápido y mucho más eficaz de los medicamentos y terapias que se utilizan actualmente. Nuestro objetivo es poder identificar con exactitud qué células cardiacas se modificarán para expresar los receptores, como sólo las células de los ascensores, y luego activarlas con precisión con una dosis mínima de un medicamento que no tendrá efecto en otras células. Así, por ejemplo, un paciente con fibrilación auricular tomaría el medicamento en ese momento. No afectará a la actividad de ninguna otra célula del corazón o del cuerpo, sino que sólo tendrá un efecto muy eficaz cuando haya que modificar el ritmo de la actividad eléctrica.
Los científicos demostraron que es posible alterar el ritmo de la actividad eléctrica de las células cardiacas tanto in vitro (en un entorno controlado) como en tejido celular cardiaco tridimensional manipulando el receptor y modificando la cantidad de un medicamento. “Construimos tejidos con una mezcla de células cardiacas naturales y células cardiacas fabricadas que contienen el receptor y demostramos cómo, en estado neutro, las células cardiacas naturales controlan el ritmo eléctrico del tejido. Las células modificadas, sin embargo, controlan el ritmo eléctrico cuando el fármaco está presente”, según Wexler.
Los científicos también demostraron que las células modificadas pueden implantarse en el corazón de una rata y que, cuando se exponen al medicamento, que es un fármaco bien conocido que ha recibido previamente la aprobación de la FDA para su uso en humanos, estas células controlan el ritmo eléctrico.
