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Nuevas impresiones 3D para el cáncer de esófago y la necrosis avascular de tobillo

En su utilización cada vez más frecuente, la impresión 3D en Medicina permite la aplicación gradual y progresiva de quimioterapia a tumores de esófago, según datos de dos universidades australianas. Además de salvar la funcionalidad del tobillo amenazado por la necrosis avascular, gracias a un nuevo espaciador de astrágalo, también impreso en 3D, y recientemente aprobado por la FDA.

19/02/2021

La pasada semana se conocieron destacables avances en cáncer de esófago y a la hora de manejar mejor una enfermedad ósea tan poco frecuente como la necrosis avascular (AVN) de tobillo. Por un lado, resultó muy interesante la posibilidad de liberar una quimioterapia específica de metabolitos contra tumores de esófago, según ...

La pasada semana se conocieron destacables avances en cáncer de esófago y a la hora de manejar mejor una enfermedad ósea tan poco frecuente como la necrosis avascular (AVN) de tobillo.

Por un lado, resultó muy interesante la posibilidad de liberar una quimioterapia específica de metabolitos contra tumores de esófago, según la geometría anatómica del paciente y la dosis personalizada que precisa. Mientras que, por el otro lado, fue del mayor interés, el avance que supone salvar la funcionalidad del tobillo atenazado por la AVN en personas con riesgo de amputación parcial de la pierna afectada.

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Stent DES para el cáncer de esófago

El cáncer de esófago cursa con fenómenos de oclusión que provoca disfagia y presión en la médula espinal (estenosis). Este tipo de neoplasia, según el Programa de Vigilancia, Epidemiología y Resultados Finales (SEER) de la Sociedad Americana Contra El Cáncer ofrece una escasa supervivencia (20%) a los 5 años, como media de todos sus estadios, mientras que los pacientes del tipo distante apenas llegan al 5%.

Dentro de su tratamiento, los stents convencionales son una estrategia ya conocida para hacer frente a esos problemas de estenosis y oclusión. Sin embargo, el crecimiento tumoral provoca efectos de reestenosis y de desplazamiento de los propios stents estandarizados por empuje de las propias células tumorelaes.

Frente a esta situación, los stents endoluminales impresos en poliuretano con tecnología 3D liberan de forma prolongada el fármaco anticancerígeno directamente contra el tejido tumoral e impiden el colapso de la zona anatómica y adyacente. De forma que el paciente puede mantener su ingesta de ciertos alimentos y líquidos.

Así lo acredita el trabajo de tres equipos de investigadores de dos universidades de Australia, según informa 3D Natives. Grupos de colaboración que aplican la impresión 3D a la generación de stents liberadores de fármacos (DES), diseñados según la geometría interna de cada paciente.

Dispositivos desde los que se libera de forma sostenida y local la cantidad necesaria de 5-fluorouracilo (5-FU), gracias al modelado de deposición fundida que emplea filamento de poliuretano cargado con 5-FU.

Todo ello, sin que el fármaco se vea alterado de manera significativa por el procedimiento de extrusión térmica ni por la propia impresión 3D, con una integridad salvaguardada del medicamento superior al 97%.

Tal como demuestra el análisis físico químico realizado con pruebas mecánicas, difracción de rayos X (XRD), calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis termogravimétrico (TGA) y espectrofotometría fotoacústica infrarroja por transformada de Fourier (PA-FTIR).

Así mismo, estos stents 3D se mantienen estables después de la esterilización con radiación gamma, o ultravioleta, y durante el almacenamiento acelerado.

En su administración estandarizada, Fluorouracilo se usa comúnmente en combinación con cisplatino, o cisplatino y epirubicina, o epirubicina y oxaliplatino. Mientras que, en tumores que afectan a la parte inferior del esófago, comúnmente, se recomienda la quimioterapia preoperatoria con régimen ECF, a base de epirubicina, cisplatino y fluorouracilo.

En detalle, el 5-fluorouracilo es un fármaco anticanceroso de quimioterapia, también denominado antineoplásico o citotóxico, encuadrado dentro de los antimetabolitos, cuya administración vigente es por vía intravenosa o mediante ungüento tópico.

Su efecto impide la división celular, propia de las células malignas, que motiva su muerte, incrementada al estimular la muerte celular programada o apoptosis, especialmente en tumores con células que se dividen con mayor rapidez.

A partir de los estudios in vitro, realizados por los equipos de investigadores australianos, se registró una liberación constante de 5-FU a lo largo de 110 días que permitieron un contacto prolongado del medicamento con la mucosa del esófago.

Las investigaciones se desarrollaron en la facultad de Ciencias Clínicas y de la Salud de la Universidad de Australia del Sur (Adelaide), con la participación de dos de sus departamentos. Por un lado intervinieron los doctores Paris Fouladian, Mohammad Arafat, Franklin Afinjuomo, Yunmei Song y Sanjay Garg, del grupo de innovación y desarrollo farmacéutico (PIDG); y por el otro, los doctores Jarrod Kohlhagen, Nathan Workman y Anton Blencow, del grupo de Química Aplicada y Biomateriales Traslacionales (ACTB).

Así mismo, también intervino activamente el doctor Ahmad Y. Abuhelwa, responsable del departamento de disciplina de Farmacología Clínica de la Facultad de Medicina y Salud Pública de la Universidad de Flinders (Bedford Park), también en el país austral.

Según sus responsables el estudio ha venido a demostrar, de nuevo, que la bioimpresión resulta imprescindible para la fabricación de DES, al adecuarse de forma personalizada a la anatomía de cada paciente, según la dosis que también precisa de manera única e intransferible.

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Espaciador personalizado 3D de astrágalo

El pasado 17 de febrero, la Administración de Medicamentos y Alimentos de EEUU (FDA) aprobó el primer implante para el tratamiento de la necrosis avascular (AVN) en la articulación del tobillo. Se trata del astrágalo Talus Spacer específico, impreso en 3D, fabricado por la compañía Additive Orthopaedics y destinado a sustituir el hueso original del tobillo, en su emplazamiento natural situado en la parte superior y central del tarso para su articulación con la tibia y el peroné de la pierna.

Su indicación autorizada por la agencia regulatoria norteamericana es para el tratamiento de casos de AVN, evento grave y progresivo que mata el tejido óseo de la zona por falta de riego sanguíneo. Esta patología puede deberse a hechos repentinos como una dislocación en la articulación o por una fractura ósea que impiden el aporte de sangre con oxígeno y provoca la referida necrosis con el tiempo.

De igual modo, se ve afectado el cartílago que suaviza el rozamiento de los huesos, con la aparición de artritis y dolor.

La AVN propicia el colapso parcial o total del astrágalo al manifestarse en fases tardías.

Según confirmó la doctora Raquel Peat, directora de la Oficina de Dispositivos Ortopédicos del Centro de Dispositivos y Salud Radiológica de la FDA, "el implante evita intervenciones quirúrgicas generalmente tan tardías que no permiten salvar la funcionalidad de la articulación".

Aunque la necrosis avascular de tobillo no es común, sí resulta grave y dolorosa cuando aparece, además de implicar consecuencias como la imposibilidad de movimiento del pie y, en casos extremos, la amputación de la pierna afectada por debajo de la rodilla. Razón por la que la directiva estimó que "esta nueva opción terapéutica ofrece al paciente una opción de tratamiento que puede reducir el dolor, retener el rango de movimiento de la articulación y mejorar la calidad de vida". Un hecho importante, aunque el número de personas afectadas en EEUU cada año no supera las 8.000.

La nueva técnica permite sustituir la antigua estrategia, que consistía en fusionar las articulaciones para eliminar el dolor, aunque con pérdida de funcionalidad y movimiento del pie.

El espaciador de astrágalo específico del paciente diseñado por Additive Orthopaedics es un implante de una aleación de cobalto y cromo impreso en 3D que se coloca mediante cirugía de reemplazo del astrágalo. Se fabrica a partir de imágenes de tomografía computarizada (TC) para ajustar la pieza a la anatomía específica de cada paciente.

La aprobación de la FDA se siguió según el proceso de exención de dispositivos humanitarios (HDE). Dicha autorización se fundamentó en resultados obtenidos de 32 pacientes sometidos a cirugía de reemplazo de astrágalo, a los 3 años de las intervenciones. Los pacientes reportaron reducción del dolor de moderado-severo a leve, con buen juego en general de las articulaciones intervenidas, según escalas subjetivas estandarizadas de dolor y funcionalidad.

Uno de los pacientes fue intervenido en ambos tobillos. Únicamente 3 pacientes reportaron efectos adversos como tejido cicatricial en el lugar de las cirugías y dolor.

Fotos: Stent (referencia para ilustración propia, 3D Natives), Cuello (Adrian Swancar), Pie (Nino Leverani)

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