“Hemosustitutos”: una alternativa que cambiará miles de vidas

Por: Sophia Iglesias Giraldo

En el primer periodo del primer semestre de 2021, las y los estudiantes de ciclo V y VI tuvieron la oportunidad de cursar diferentes electivas de profundización. Una de ellas fue la de Periodismo de análisis. La clase fue un laboratorio de periodismo analítico, investigativo y de inmersión, orientado a temáticas de interés general. Les estudiantes aprendieron a encontrar (olfato), seleccionar (criterio), escribir (estilo) y analizar (capacidad de contexto) hechos e historias que ocurren en Colombia y que son de interés de lectores de su generación. Avanzaron en su capacidad escritural, fortaleciendo su manejo del lenguaje noticioso y aplicándolo al manejo de herramientas de estilo propias de géneros como el reportaje, la crónica y la entrevista.

También estudiaron herramientas de análisis para comprender ampliamente el contexto social, político, cultural, legal y económico de un acontecimiento, y hacer uso de las mismas en el ejercicio periodístico. Finalmente desarrollaron hábitos de lectura y reportería necesarios para un óptimo desempeño en el campo. 

La siguiente entrevista es el resultado del producto integrador (proyecto final) del curso.

Ocho de cada diez personas necesitan sangre en su lucha por sobrevivir a alguna complicación por un accidente o por una enfermedad grave. Sin embargo, la demanda es mayor a la disponibilidad. Por ello surge la necesidad de crear alguna sustancia parecida a la sangre y que cumpla la misma función. Recientemente un grupo de investigación de la Universidad de los Andes ha estado trabajando para crear esta sustancia denominada Hemosustituto. Al respecto existen muchas dudas y por esto hablamos con la persona a cargo, Juan Carlos Briceño, profesor del Departamento de Ingeniería Biomédica. Esto nos contó:

¿Qué es un “hemosustituto”?

Un hemosustituto, como su nombre lo dice, es una sustancia que puede reemplazar la sangre en algunas de sus funciones. La sangre tiene diferentes funciones desde el punto de vista hemodinámico. Hay dos funciones muy importantes. La primera es proveer volumen, cuando una persona pierde sangre en un accidente, lo primero que hay que hacer es reponer el volumen. Cuando pierdes volumen, pierdes presión, no hay suficiente flujo en los capilares ni transporte de oxígeno o nutrientes y la persona muere. Los hemosustitutos más sencillos en este aspecto son: la solución salina y el lactato de Ringer. La segunda función que queremos reemplazar es el transporte de los gases respiratorios, especialmente el oxígeno. Aunque también se necesite transportar dióxido de carbono, es mucho más fácil: si puedes transportar oxígeno, con seguridad puedes transportar dióxido de carbono. Es por esto que el nombre completo es “hemosustitutos portadores de oxígeno”.

¿Cuál es tu rol en la creación de estos hemosustitutos?

Hace veinticinco años, cuando empezamos este proyecto con la Fundación Cardioinfantil, yo era el que hacía todo: comprar el marrano, ir por el marrano, llevarlo a la Fundación, alistar todo lo de la cirugía, llamar al anestesiólogo, llamar al cirujano, estar pendiente de la cirugía, traer los insumos, tomar los gases arteriales, y, después, recoger los resultados del experimento. Hay que tener en cuenta que durante la cirugía se miden aproximadamente cincuenta variables. Yo mismo hacía el análisis estadístico y escribía los artículos científicos. 

Fue muy interesante ver cómo fue creciendo el grupo de investigación. Llegaron estudiantes de maestría o doctorado. Ellos son los que hacen hoy en día la mayoría del trabajo. Yo hago el diseño macro de los experimentos y observo los resultados. Admito que he perdido un poco de práctica.

¿Quién financia este proyecto? ¿Lo financia alguna empresa privada o pública?

Cuando volví hace veinticinco años (de estudiar en Estados Unidos), regresé con un programa que se llamaba “Repatriación de Investigadores” de Colciencias –lo que es ahora Minciencias–. En ese momento me dijeron que me devolviera a Colombia. “Nosotros te pagamos el pasaje y el trasteo. Además, si hay un instituto de investigación que te reciba y tienes un proyecto, nosotros lo financiamos”. Todo fue cierto, excepto la financiación del proyecto. Aunque me pagaron el pasaje, cuando presenté mi propuesta me dijeron que era muy cara. Después de eso regresé a la Universidad de los Andes y a la Fundación Cardioinfantil porque, como antes de irme ya había una investigación conjunta, yo ya sabía a qué volvía: a montar un centro de investigaciones conjuntos y hacer investigaciones cardiovasculares y de hemosustitutos. Entonces, durante los primeros años, la universidad y el hospital financiaron la investigación. Fue muy importante no esperar a que saliera la financiación de Colciencias para empezar a investigar. 

Volví en noviembre de 1994 y en abril de 1995 hicimos los primeros experimentos y probamos los hemosustitutos en cirugías del corazón con modelos de animales. Similar a lo que se hacía en Texas pero adaptado a acá. Durante tres años, con la Fundación Cardioinfantil montamos la sala de cirugía experimental. El director de la Fundación me dijo que no me frustrara por lo de Colciencias,  “aquí ponemos la plata mientras sale eso”. Además, la Universidad de los Andes me dio también el tiempo y la parte de laboratorio e ingeniería.

Quisiera decir que vivo muy agradecido con todo el apoyo que he tenido para hacer esta investigación. Veinticinco años después, estoy muy interesado en devolver a la sociedad todo lo que me ha dado. Al principio no nos financiaron, pero después Colciencias nos dio una financiación gigante. En ese momento estaban muy preocupados por generar industria nacional. Me dijeron “chévere que usted haga investigación de hemosustitutos, pero le proponemos que no haga la investigación como usted la propone (trayéndolos de USA o Europa), mejor hágalos acá”. Ellos hacían proyectos de dos años y este proyecto ha recibido aproximadamente unas siete financiaciones en estos veinticinco años.

¿Cuánto dinero se ha invertido hasta ahora?

Te voy a decir algo. Yo no conozco ningún otro proyecto en Colombia que haya tenido siete financiaciones. No te puedo hacer los cálculos ahora mismo porque no los tengo, pero típicamente dices “mi investigación en estos tres años vale 600 millones de pesos”, Colciencias lo evalúa y, si es de calidad y es pertinente para el país, te dice: “Listo señor Juan Carlos. Le doy 400 millones, pero, por cada peso que yo le dé, usted debe poner cincuenta centavos”. Así ha sido, más o menos, en estos años. Colciencias me da 400 millones, la Fundación Cardioinfantil me da 100 millones y la Universidad de los Andes otros 100 millones. Así se juntan los 600 millones para el proyecto. Eso ha sucedido, como ya dije, unas siete veces.

¿Si se logra este avance, cómo será la comercialización?, ¿qué costo tendrá?, ¿hay algunos problemas logísticos en su distribución?

Al principio pensamos que la distribución iba a ser lo más difícil. Alguna vez haciendo un experimento en la Fundación Cardioinfantil necesitamos de una bomba para centrifugar la sangre. Fuimos al Banco de Sangre y pedimos prestada una centrífuga, pero nos preguntaron para qué la necesitábamos y qué estábamos haciendo. Al inicio pensamos que eran el enemigo porque nosotros sacabamos un hemosustituto y podían pensar que éramos la competencia, pero resultó lo contrario. Los dueños del Banco de Sangre se mostraron súper interesados porque SIEMPRE hay escasez de sangre; sin contar los tipos de sangre raros, las posibles infecciones y demás.

Este hemosustituto al ser sintético no tiene tipo, o sea, sería universal. Además no tendría el riesgo de infecciones, de transmisión de virus o enfermedades que tienen las transfusiones de sangre. Entonces se mostraron muy interesados y entendimos que la distribución sería a través de ellos. Al hemosustituto hay que tenerlo refrigerado, no congelado. Al refrigerarlo tiene una vida útil de seis meses y luego hay que desecharlo. 

Otra cosa que pasa con los hemosustitutos es que tienes que perder mucha sangre para que valga la pena aplicarlo. Es costoso, tiene efectos secundarios y si solo pierdes menos del 30% de tu sangre probablemente con solución salina vas a recuperarte. Entonces el Banco de Sangre y el anestesiólogo son los que deciden. 

El costo también lo maneja el Banco de Sangre. Hay un problema con el mercadeo porque en el imaginario la bolsa de sangre no te cuesta. Pero eso no es cierto, ya que el Banco de Sangre debe sacarla del donante, hacerle muchas pruebas para que no esté infectada, clasificarla, refrigerarla y separar sus componentes. O sea, no estás compitiendo con algo que es gratis. Estás compitiendo con algo que, incluyendo pruebas, puede costar 400 mil pesos la unidad. 

Una unidad de hemosustituto puede valer en estado experimental mil o dos mil dólares. Pero si empezamos a producirla en masa, podríamos acercarnos al millón de pesos (aprox. 250 dólares). Y es ahí cuando uno se pregunta ¿por qué voy a comprar algo de un millón si puedo comprar una de 400 mil? Entonces se presentan estas situaciones en las cuales o no hay sangre, o no es lo más recomendado poner esa sangre. Y el hemosustituto puede servir mejor. 

¿Va a estar disponible para todo el mundo?

Sí, pero por el costo y los efectos secundarios probablemente no es para todo el mundo. Es para unas situaciones muy específicas. Como cuando has perdido mucha sangre o cuando tienes riesgo de no oxigenar bien.

¿Las medicinas prepagadas y/o EPS los cubrirían?

Cuando desarrollas un medicamento o dispositivo médico nuevo, esa es la pregunta. Si las pruebas en animales salen bien y está listo, esta es la aplicación que queremos. Para eso, tendrías que convencer a las EPS o al Ministerio de Salud, porque tendría que estar incluido en el POS. Decir que para esos pacientes con ciertas condiciones el hemosustituto es la solución recomendada, el tratamiento estándar y que el POS lo pague. 

¿Cuánto dinero le han invertido a este proyecto?, ¿qué tan caro es y cuánto se demoran en crear 500 ml de estos hemosustitutos?

La fabricación es muy fácil porque es una emulsión. Y la tecnología para hacer emulsiones está muy avanzada. Un ejemplo de emulsión es el shampoo. El problema es que esta es una emulsión cuyo compuesto activo es un perfluorocarbono, que es un aceite. Como no es de uso diario toca importarlo de USA, de China, de Rusia, de Japón o de Europa, pues es muy pesado. En este momento los 500ml de perfluorocarbono puede costar mil dólares pero cuando escalemos la producción el precio de producción va a bajar. 

Entonces tiene este aceite que es el que transporta el oxígeno. Pero como es aceite tienes que meterle muy pocas gotas para que pueda circular en la sangre. Por eso es una emulsión. Y tiene una envoltura que se parece a la envoltura de las células: unos fosfolípidos que mantienen las gotas pequeñas y estables. Ese emulsificante, ese surfactante, se llama lecitina. Hay una forma de hacerlo que es de yema de huevo. Ahora, como es de grado médico súper puro, es costoso. Entonces haces unas gotitas que tienen el aceite adentro (el perfluorocarbono) y están protegidas por una membrana de lecitina para que se estabilice. Esas gotas tienen que ser muy pequeñas para que pasen por los capilares. Unas gotas de una micra de diámetro. El desafío es que esas gotas se mantengan pequeñas porque a ellas les gusta juntarse con otras y hacer gotas más grandes. O como son tan pesadas, se sedimentan. Y cuando pasa esto es más probable que se junten con otras, o se rompa la emulsión. El desafío es alcanzar la estabilidad de la emulsión. Por eso es que en seis meses no sirven, porque estas gotas se agrandan y ya no sirven.

¿Cuándo se logre esto va a ser más fácil la producción?

Cuando estás en la fase experimental la estabilidad no es tan grave porque, si yo tengo el experimento, mañana hago la emulsión pero ya en el uso en pacientes y en el Banco de Sangre es más difícil. Además de la distribución en todo el país… Necesitas por lo menos un par de meses.

¿Qué clase de procesos se necesitan para hacerlo?

Lo que se hace es coger unos aparatos. Uno que se llama un homogenizador y otro que se llama microfluidizador. Con un pistón muy grande, a una presión muy alta, coges el perfluorocarbono y el pistón por los lados. Tiene una malla muy pequeña. Casi del tamaño de las gotas. Lo empujas, lo presurizas y afuera está la lecitina: lo que le vas a pegar. Entonces lo mandas hacia afuera y de ese aparato sale la emulsión.

¿Qué hace falta para terminar este proyecto para que se tenga la certeza de que sirve en un 100%?

Hace veinticinco años yo no me imaginaba que hacer sangre artificial fuera tan difícil. Y en este momento no hay ningún producto en el mundo, ningún hemosustituto aprobado para uso en humanos. Entonces técnicamente la complicación es la estabilidad de esta emulsión. Pero para hacerla más estable, esas gotas tienen que estar suspendidas en algo. En un medio acuoso para que esa emulsión esté estable, no se agregue, tenga viscosidad y osmolaridad parecida a la de la sangre. Al ponerlo con la sangre puede que se agreguen esas gotas y formen un mazacote que fue lo que nos pasó la última vez. 

Entonces cuando diseñas esto haces la emulsión. Te imaginas la formulación de esta emulsión, la preparas y miras si oxigena en litros. Le pones una manguera con oxígeno y mides la concentración de oxígeno y miras si funciona, ves si se mantiene estable la dejas en el tarro y mides el tamaño de la gota cada semana. Y ves cómo está. Si eso funciona ya estás listo para la prueba en animales, le quitas un litro de sangre a un animal y le pones un hemosustituto. Ves cómo está oxigenando y ahí está la dificultad. Al poner esto en un ser vivo se desencadenan muchas reacciones que hacen que no oxigene bien. O que produzca efectos secundarios graves. 

Hemos hecho como cuatro formulaciones del hemosustituto y todas fallaron. Cuando esto pasa toca parar y analizar qué es lo que está fallando. Pero digamos que hemos aprendido mucho sobre los hemosustitutos y qué le pasa al cuerpo cuando pierde sangre. Pero no hemos podido generar una formulación de la emulsión lo suficientemente estable en vivo para que funcione completamente y los efectos secundarios sean mínimos. Pero digamos que esas gotas van a generar oxígeno. Eso ya está comprobado hace cuarenta años. El problema no está en el transporte de oxígeno sino en los efectos secundarios.

¿Ya lo probaron en animales? y si sí, ¿ha funcionado? 

Sí, cuando se hacen estas pruebas en animales lo que se hace es ir subiendo en la escala evolutiva. Empezando por ratones, luego conejos y lo más lejos a lo que se ha llegado son los cerdos, que cardiovascularmente son muy parecidos a nosotros, pero eso todavía no lo hemos logrado.

 ¿Qué animal ha tenido menos efectos secundarios?, ¿y cuáles son?

Los modelos con animales pequeños como las ratas son muy buenos. No es tan costoso y es un animal relativamente resistente. Pero como ya dije, en estos experimentos mido cincuenta variables, entonces saco muestras de sangre, muestras de tejido y en una rata hay muy poca sangre. Para hacer gases arteriales es muy limitada la información que se tiene, es más difícil medirlo y verlo. Cuando un animal grande está oxigenando mal se le notan los efectos. Las personas se ponen pálidas, las mucosas transparentes, la piel fría. Mientras que eso no es visible en un animal pequeño. No se podría decir en cuál animal hay más efectos secundarios. 

Los efectos secundarios que se ven son parecidos a las alergias porque te ponen un litro de una sustancia sintética y crea una reacción alérgica. Te da fiebre, se activa tu sistema inmune y a veces es tan grande el efecto que te puede dar un choque anafiláctico. Hay un efecto de toxicidad porque como estos aceites son unas de las sustancias más estables de la naturaleza, y el cuerpo no los puede degradar, solo se usan en situaciones extremas y no te pueden dar más de un litro debido a los efectos secundarios. La toxicidad se refleja en el hígado, pulmones y otras alergias. Si la emulsión empieza a formar masas, te tapa la circulación pulmonar produciendo una hipertensión pulmonar severa.

¿Qué es lo que hace diferente esta investigación de las de los otros países como Inglaterra, Francia, USA y Japón, que también están probando este proyecto, o, como ellos lo llaman, el "oro rojo"?

La mayoría de investigaciones que yo he visto sobre el tema tratan de usar hemoglobina modificada de alguna forma, humana o recombinante. Ponen bacterias a producir hemoglobina o hacen un glóbulo rojo artificial con hemoglobina de alguna forma y transportan el oxígeno así. Nuestro enfoque es diferente porque no es hemoglobina. Es transporte de gases. El oxígeno en el cuerpo se puede transportar de dos formas: ligado a la hemoglobina que lo suelta en los tejidos o disuelto en el líquido; así es como funciona el perfluorocarbono. Es un líquido a temperatura ambiente que puede transportar oxígeno disuelto veinte veces más que el agua. 

¿Qué implicaciones tiene que este proyecto funcione?

La razón por la cual llevamos tanto tiempo tratando de hacerlo y la razón por la cual nos han apoyado tanto Colciencias, el hospital y la universidad es porque si esto llegara a funcionar, el beneficio sería tremendo. La última vez que miré los números, hay 800 mil unidades de sangre en Colombia. Si hay un terremoto o algo y solo están disponibles la mitad, o sea 400 mil, sería catastrófico. Además, a la gente no le gusta donar sangre y si la donan la tienen que desechar a los 30 días porque se daña. Ahora imagínate poder cumplir con la disponibilidad de sangre sin depender de los donantes o que se vaya a transmitir una infección y no depender del tipo de sangre, poder darle esta sangre a cualquier persona sin saber su tipo de sangre. 

Muchas gracias Juan Carlos por tu tiempo y dedicación a la hora de responder cada una de mis preguntas. Eres una persona muy inteligente que le pone empeño a mejorar el mundo con este proyecto. Muchas gracias y espero que logres esta meta.