BIO-4D: Impresión 4D de stents poliméricos biodegradables con memoria de forma para malformaciones congénitas de la arteria aorta

La coartación aórtica, una reducción del diámetro de la aorta, representa entre el 4 y el 6% de todas las cardiopatías congénitas. Se trata de una lesión muy heterogénea que a menudo coexiste con otras anomalías cardíacas. Algunos pacientes pueden permanecer asintomáticos durante años; sin embargo, cuando el estrechamiento es severo, aparecen hipertensión, cefaleas, dolor torácico y debilidad muscular. Si no se trata, la tasa de mortalidad alcanza el 90% a los 50 años, por lo que es fundamental resolver esta condición durante la infancia.

Los tratamientos clínicos actuales se basan en dos estrategias principales. La primera es la cirugía a corazón abierto, en la que se extrae el segmento aórtico estrecho. La segunda, menos invasiva, consiste en la angioplastia con balón y la implantación de un stent endovascular metálico permanente, diseñado inicialmente para adultos. En pediatría, estos stents son progresivamente fracturados por los cirujanos a medida que la aorta aumenta de diámetro con el crecimiento del paciente. Aunque la mortalidad es inferior al 1-2%, ninguna de las dos opciones está exenta de complicaciones a largo plazo —un 60% de naturaleza cardiovascular— como aneurismas, roturas aórticas, disecciones, arritmias, hipertensión o recoartación. Además, las reintervenciones siguen siendo frecuentes durante el crecimiento y siguen representandoo un reto clínico.

Para afrontar estas limitaciones, se ha propuesto una solución innovadora basada en stents inteligentes capaces de adaptarse a la expansión natural de la aorta durante la infancia. El enfoque se centra en el desarrollo de stents poliméricos, reabsorbibles, con memoria de forma (SMP), fabricados mediante impresión 3D y diseñados para cirugía mínimamente invasiva. Este dispositivo, activado por la temperatura corporal, es biodegradable y está diseñado para restituir la funcionalidad aórtica sin dejar residuos obstructivos. En caso de que los clínicos necesiten implantar un nuevo stent al cabo de 3–4 años, no quedará ningún resto del dispositivo original. Además, las tecnologías de impresión 3D aplicadas a dispositivos inteligentes —conocidas como impresión 4D— permiten una personalización precisa para adaptarse a las necesidades específicas de cada paciente.

Impacto

El resultado principal de este proyecto es la protección de la propiedad intelectual, mediante una patente (PCTEP2025070937), de una nueva familia de stents reabsorbibles que reducen las complicaciones, minimizan las reintervenciones y mantienen la permeabilidad aórtica a largo plazo, al tiempo que permiten el perfeccionamiento continuo de su desarrollo. Además, se ha realizado un estudio de mercado que ha puesto de relieve el potencial de la tecnología, reforzando así su viabilidad y su potencial de transferencia al mercado hacia otras aplicaciones, como enfermedades vasculares periféricas, ofreciendo soporte en zonas como las arterias femorales, y estenosis pulmonar pediátrica.

Socios y financiación

El proyecto contó con un presupuesto de 20.000 € financiado por la Agència de Gestió d’Ajuts Universitaris i de Recerca (AGAUR) de la Generalitat de Catalunya y tuvo una duración de seis meses (de febrero a julio de 2024).