Una placenta artificial per augmentar la supervivència dels prematurs extrems

L'equip de BCNatal (Hospital Sant Joan de Déu - Hospital Clínic) ha presentat un projecte únic a Europa per construir una placenta artificial. El seu objectiu és augmentar la supervivència dels nadons prematurs extrems, minimitzar les greus seqüeles neurològiques que pateixen la majoria d'ells i millorar la seva qualitat de vida i la de les seves famílies.

Malgrat que més del 90% dels embarassos arriben a terme amb normalitat, la vida fetal continua sent una de les fases de major risc per a l'ésser humà. Un dels principals problemes encara per resoldre és la prematuritat extrema (sis mesos o menys), que només a Europa afecta 25.000 famílies cada any.

Tot i els grans avenços mèdics, importants estudis recents a Suècia i Estats Units assenyalen que no s'han aconseguit millores clares en els darrers vint anys. Actualment els resultats es podrien millorar, fins i tot en unitats d'excel·lència, com és el Servei de Neonatologia de l'Hospital Sant Joan de Déu Barcelona. En aquest centre, la supervivència se situa entre el 26 i el 70% si l'edat gestacional al naixement és entre 23 i 26 setmanes, i se situa en el 90% i el 93% a les 27 i 28 setmanes, respectivament. En el cas més greus de prematuritat, fins a un 50% dels supervivents poden presentar seqüeles neurològiques (és el cas dels nadons nascuts amb 23 setmanes), una xifra que disminueix com més alta és l'edat gestacional.

Aquesta baixa supervivència es deu al fet que, abans dels sis mesos d'embaràs, els pulmons, els intestins i el cervell del fetus estan poc desenvolupats. En realitat, un nadó prematur extrem és un fetus que ha de sobreviure en un entorn molt antinatural. Amb menys d'un quilo de pes, el nadó ha de fer front a canvis de temperatura, respiració mecànica i alimentació per sonda, de manera que el seu sistema nerviós, pulmons, cor, intestins i ronyons pateixen un gran estrès, que pot ocasionar greus seqüeles en l'edat infantil i adulta.

Un dels projectes de recerca més disruptius que es poden realitzar avui en medicina fetal

La idea d'una placenta artificial, no és nova, fa més de 60 anys que va sorgir, encara que només ara es considera factible la seva aplicació clínica gràcies als avenços tècnics i científics aconseguits en els deu darrers anys.

El projecte de placenta artificial, que té el suport de la Fundació "la Caixa", és un gran repte mèdic i tecnològic, i són necessàries moltes àrees d'investigació puntera per a la seva realització, ja que requereix transportar amb èxit un fetus d'entre 500 i 1.000 grams des de l'úter matern fins a una bossa artificial on, envoltat de líquid, el seu cordó ha de seguir rebent oxigen i aliments.

Segons Eduard Gratacós, director de BCNatal (Sant Joan de Déu – Clínic), "aquest és un dels projectes de recerca més disruptius i singulars que es poden realitzar avui en medicina fetal. Només disposar d'una plataforma experimental com la que es construirà ja permetrà recerques paral·leles de gran importància per entendre el desenvolupament fetal normal i anormal. Això ampliarà la capacitat d'atraure inversió per a R + D + I a Barcelona, Catalunya i Espanya, i una nova generació de tècniques i procediments que revolucionaran la medicina fetal actual".

El repte és reproduir les condicions de la placenta materna amb materials biocompatibles

A la placenta artificial, el nounat estarà situat en un entorn físic líquid, el més semblant a l'úter matern, dins un recipient tou realitzat amb materials biocompatibles, i protegit de sons i llums, tot i que es reproduiran sons similars als de l'úter matern.

Estarà connectat, mitjançant el seu cordó umbilical, a un oxigenador desenvolupat i adaptat especialment per al fetus, que li aportarà la quantitat necessària d'oxigen. A través d'aquest cordó, rebrà també nutrients, hormones i altres substàncies que el fetus rep de la mare o que produeix directament la placenta, i que són essencials per al seu correcte desenvolupament.

El nadó estarà monitoritzat contínuament, sempre de forma no invasiva, mitjançant ecografia del flux sanguini, de la pressió arterial i de la freqüència cardíaca, però també s'utilitzaran microsensors en el líquid amniòtic o el cordó umbilical.

Els resultats obtinguts en els experiments seran integrats i avaluats mitjançant intel·ligència artificial per poder realitzar millores en el sistema.

El grup de recerca de BCNatal ja fa dos anys que treballa en el projecte, en el qual ja han desenvolupat els components principals de la placenta. Per a dur a terme la iniciativa, es comptarà amb la col·laboració de desenes de professionals de l'Hospital Sant Joan de Déu Barcelona i l'Hospital Clínic, i amb la participació de diversos centres tecnològics de Barcelona, com l'Institut Químic de Sarrià (biomaterials), la Universitat Politècnica de Catalunya (robòtica i intel·ligència artificial) i l'Institute of Bioengineering of Catalonia (IBEC) (microsensors). 

A més, el projecte tindrà diversos comitès supervisors que compten amb experts no mèdics (en drets reproductius i bioètica, entre d'altres), i mares i pares de infants prematurs.

L'avaluació del projecte de placenta artificial es realitza a nivell internacional, per un comitè d'experts que es regeix pels estàndards més exigents per a aquest tipus d'iniciatives. Els avaluadors, de reconegut prestigi internacional, pertanyen a cinc països: Austràlia, Espanya, Israel, Portugal i Regne Unit. Tots ells ha coincidit en l'excel·lència de l'estratègia científica dissenyada, la magnitud del problema, en la necessitat de solucions alternatives com la placenta artificial, i en la importància de nous projectes ambiciosos per impulsar l'avanç en aquest camp. Així mateix, han destacat que BCNatal era una de les poques entitats del món, i segurament l'única a Europa, amb capacitat per dur a terme un projecte d'aquest calibre.

Un projecte pioner i únic a Europa que es desenvoluparà en dues fases

El projecte de BCNatal (Hospital Sant Joan de Déu - Hospital Clínic) té el finançament de la Fundació "la Caixa", que destinarà prop de 7 milions d'euros en dues fases al llarg de cinc anys. La primera fase es centra en el desenvolupament i la validació experimental, mitjançant l'ús d'un model animal oví, per a més endavant traslladar-lo a la pràctica clínica si es compleixen els indicadors d'èxit. Al final de la primera fase, un panell d'experts valorarà els avenços assolits, i es decidirà si s'inicia la fase preparatòria per a l'aplicació clínica.

En la segona fase, s'avaluaran els efectes a llarg termini en el desenvolupament cerebral, cardíac, pulmonar i metabòlic, i s'introduiran millores en l'ambient i la nutrició per aconseguir el millor sistema. Un cop realitzades aquestes avaluacions, s'iniciaran els passos per transferir el sistema a una aplicació clínica, incloent la valoració de tots els aspectes ètics i incorporant l'opinió i l'experiència de famílies que han tingut un nadó prematur.

La placenta artificial suposa un gran repte per la seva gran dificultat. D'una banda, requereix una gran massa crítica, només possible en grans hospitals que treballin en entorns biotecnològics potents. Són projectes que poden requerir la participació de més de 100 persones i de nombrosos experts en camps molt variats. D'altra banda, es tracta d'un projecte de molt elevat cost, pel que resulta molt difícil aconseguir el finançament necessari per a la seva realització.

En aquest moment hi ha només tres grups al món, Estats Units, Austràlia i Japó, que han desenvolupat models experimentals similars, amb avanços significatius en els darrers anys.