“La válvula aórtica es una estructura con tres compuertas que se abren y cierran por las diferencias de presión: la sangre sale y la válvula se cierra para que no pueda volver hacia atrás”. Cuando se enferma, se produce estenosis (la válvula no abre adecuadamente) o insuficiencia (la válvula no cierre correctamente), y eso hace que el paciente se sienta cansado, le falte el aire, no pueda realizar una vida normal y su corazón falle. En algunos casos, la válvula puede ser reparada en forma artesanal pero cuando esto no es posible no queda otra opción más que reemplazarla. En los pacientes adultos, se la puede cambiar por una válvula mecánica. Para que el cuerpo no la reconozca como algo extraño es necesario que el paciente tome medicación anticoagulante de por vida. A pesar de eso, la mayoría de los adultos puede tener una buena calidad de vida. Sin embargo, en niños la situación es mucho más grave, porque no se puede colocar una válvula de tamaño adulto. Pero no solo porque se necesita poner una válvula de un diámetro mucho menor sino porque, como el niño va a seguir creciendo, esa válvula rápidamente le quedaría chica. Repetir la operación a medida que el infante crece no es una opción, porque son cirugías de alto riesgo. Por ese motivo, las válvulas pequeñas ni siquiera se fabrican.
Lo que muchas veces se hace ante estos casos es esperar hasta que el niño crezca y sea candidato a tener una válvula mecánica. Pero en esa espera, dice Lugones, muchos se mueren. Frente a esta limitación, el médico, junto con su hermano Germán, que es físico, empezaron a investigar cómo podían crear una válvula que funcionara en niños, esto es, que pudiera ir acompañando su crecimiento.
De la teoría al modelo tridimensional
En 2016, los dos hermanos empezaron a imaginar cómo podrían construir una estructura geométrica que imitara el funcionamiento de la válvula original. Durante seis meses llevaron a cabo diversos cálculos matemáticos y a partir de los dibujos realizados en un papel desarrollaron un diseño tridimensional en una computadora. Para realizar el primer modelo de las piezas en 3D que permitirían confeccionar la válvula, Lugones se contactó con el equipo del Centro Metropolitano de Diseño (CMD) de la Ciudad de Buenos Aires, donde funciona el Laboratorio Tecnológico. Lorena Horowicz, Federico Schneider y el resto del equipo del laboratorio, expertos en diseño 3D, realizaron los primeros modelos optimizando el desarrollo del molde mediante el uso de ácido poliláctico, un material amigable con el ambiente y esterilizable.
“La impresión 3D fue clave porque nos permitió trasladar algo que estaba en papel a un objeto tangible, —dice el médico—. Pasamos por varios prototipos y fuimos avanzando hasta lograr los dispositivos que tenemos ahora”.
Hoy el cirujano está trabajando con un equipo de ingenieros y desarrolladores para que el dispositivo final sea más preciso, de modo que las cirugías alcancen un mayor nivel de excelencia y consuman menos tiempo.
Pruebas con animales
Para testear el dispositivo, el equipo se contactó con el Dr. Martín Marcos, cirujano veterinario en la Facultad de Veterinaria de la Universidad Nacional de La Plata y juntos probaron el modelo que habían ideado en porcinos. Lo que hacían era reconstruir la válvula utilizando fragmentos del propio pericardio (la membrana que recubre el corazón) del animal. Mediante estos experimentos confirmaron que la válvula funcionaba correctamente. Luego de esos primeros experimentos, Lugones fue invitado por la Universidad de Aarhus, en Dinamarca, para continuar ensayando con esta técnica.
Lugones explica que lo primero que hizo en el país europeo fue realizar testeos in vitro. “Colocamos la válvula en una máquina muy sofisticada que emulaba el funcionamiento del corazón y medía, entre otras cosas, el flujo de sangre y la presión en las arterias cuando el corazón bombea. Además, nos permitía sacar fotos de alta resolución y filmar con cámaras de alta velocidad. Con estos estudios, nos dimos cuenta de que el funcionamiento de la válvula que habíamos inventado era igual al de la original”.
Luego de estas pruebas, la misma universidad apoyó el testeo en más animales para validar la experiencia, que tuvo resultados muy positivos. Lugones sentía que ya estaba listo para dar el siguiente paso.
Primer paciente
El 28 de agosto de 2018 llegó al Hospital General de Niños “Dr. Pedro de Elizalde” un paciente de 9 años en muy mal estado general. Le costaba muchísimo subir las escaleras por la falla cardíaca que tenía. También sufría de falta de aire, palpitaciones y cansancio excesivo. “Las opciones clásicas que teníamos para ofrecerle eran malas”, dice Lugones. “Entonces hablamos con su madre y le explicamos que habíamos encontrado una opción que podría mejorar su calidad de vida”.
Jesús, oriundo de Entre Ríos y el menor de dos hermanas, iba a ser el primer paciente operado con esta técnica. Era un riesgo y al mismo tiempo un desafío. “Con el consentimiento familiar, lo que hicimos fue construir una válvula sobredimensionada con el propio pericardio del niño para que a medida que el paciente creciera la válvula se fuera estirando. La cirugía fue exitosa, sin complicaciones. Jesús estuvo dos días en terapia, otros cuatro en una sala de cuidados especiales y al séptimo día se fue a su casa en excelentes condiciones”, recuerda el médico.
“La vida de mi hijo cambió de manera significativa —dice María Rosa Peralta. Fue un antes y un después de la cirugía. Porque previamente se agitaba mucho, se ponía morado, no podía jugar ni correr. Luego de pasar por el quirófano al cabo de unos meses pudo jugar a la pelota y andar en bicicleta sin necesidad de tomar medicamentos. También empezó a recuperar peso. Hoy está muy bien”.
Este caso tuvo mucha repercusión en la comunidad científica. Después de Jesús Ibarra, el cirujano operó a diez pacientes más, logrando en todos los casos que la nueva válvula funcionara correctamente. “Creo que la técnica aún se puede seguir mejorando —explica— y lo que deseo es poder llevarla a cabo en otros países”.
Un dispositivo innovador en proceso de ser patentado
Lugones aclara que esta cirugía no es la definitiva. La válvula que reemplaza a la original se construye con el propio tejido del saco pericárdico que recubre el corazón del paciente y lo que se imprime en 3D son moldes que definen el tamaño de cada porción de la válvula y los sitios de colocación de las suturas, además de la ubicación exacta de la válvula en el interior de la aorta. ¿Qué se logra con esta cirugía? Que cualquier niño pueda mejorar su calidad de vida hasta que desarrolle el tamaño de aorta definitiva que permita realizar un reemplazo con válvula mecánica como en el caso de cualquier adulto. “Lo que hacemos es evitar que el corazón se dañe aún más porque la válvula original falla”.
El nombre elegido para este dispositivo innovador, que está en proceso de ser patentado internacionalmente a través de PCT (Tratado de Cooperación en materia de Patentes) y localmente en la Argentina, es AVaTAR (Aortic Valve Trileaflet Autologous Reconstruction). Las características que distinguen a esta válvula aórtica para ser implantada en niños es que tiene una estructura igual a la nativa, se adapta al crecimiento del paciente y no requiere de medicamentos anticoagulantes.
“Mi sueño —concluye Lugones— es que ningún chico se muera por una valvulopatía aórtica. No tiene sentido que esto solo se pueda hacer en pacientes que vienen al Hospital Elizalde. Quiero que se replique”. Por eso Lugones entrena a otros médicos más jóvenes, dicta múltiples cursos referidos a cardiopatías congénitas y viaja por el mundo dando a conocer su invento para que pueda ser llevado a cabo en otros lugares.
El cirujano reconoce que el advenimiento de la tecnología aplicado a la medicina ha sido una herramienta fundamental. “La tecnología 3D ayuda, por ejemplo, a planear una cirugía de manera mucho más precisa. Poder tener en la mano la reconstrucción tridimensional del corazón del paciente antes de la cirugía es fantástico porque permite planificar el qué y el cómo antes de entrar al quirófano”.
Para entrar en contacto con Lugones y su tarea, se le puede escribir por mail o entrar al siguiente enlace.
Esta nota forma parte de la plataforma Soluciones, una alianza entre Río Negro y RED/ACCIÓN.
