La coartació aòrtica és un estrenyiment anormal de l'aorta, la principal artèria del cos: un tipus de lesió crònica que es presenta en nadons i que, si no es tracta, pot derivar en altres problemes de salut, a curt o llarg termini, com la insuficiència renal o cardíaca. La malaltia es pot tractar des de dos enfocaments: la cirurgia a cor obert, o la implantació d'un stent endovascular, essent necessàries reintervencions quirúrgiques freqüents.

Aquesta lesió aòrtica es dóna ocasionalment en nadons, a causa de la manca de maduresa de les cèl·lules germinals, que romanen en mida fetal i que deixen una artèria estreta i endurida. Com que es tracta d'una malaltia pediàtrica, les artèries infantils són molt petites, així com els stents, de manera que quan el nen creix, i la seva aorta també, els stents implantats es queden petits. Com que no es pot seguir el ritme de creixement del nen, es requereixen diverses reintervencions i obertures freqüents de l’stent.

En aquest context, sorgeix el projecte 'Polycoarct', que té com a objectiu dissenyar i desenvolupar nous stents polimèrics adaptats a les necessitats de creixement arterial dels nens afectats per coartació aòrtica, reduint o evitant noves intervencions quirúrgiques.

El projecte el duen a terme un grup de recerca liderat pel Dr. Jordi Martorell del Grup d’Enginyeria Vascular i Biomedicina Aplicada (GEVAB) de l'IQS; amb la participació de la Dra. Mercedes Balcells –investigadora del Harvard-MIT Biomedical Engineering Center i del GEVAB– i del Dr. Jose J. Molins, del mateix grup GEVAB; del Dr. Andrés García, del Grup d'Enginyeria de Productes Industrials (GEPI) de l'IQS; i de la investigadora Marta Pegueroles, del grup de recerca en Biomaterials, Biomecànica i Enginyeria de Teixits (BBT) – experts en el desenvolupament de biomaterials per a aplicacions cardiovasculars – i professora a l'Escola d'Enginyeria de Barcelona Est (EEBE) de la Universitat Politècnica de Catalunya – BarcelonaTech (UPC).

Es tracta d'un ambiciós projecte que només es pot abordar des d'una perspectiva multidisciplinària, amb aportacions d'enginyeria, química, ciència de materials, biologia vascular i medicina. Per això, la col·laboració a tres bandes entre l’IQS, el MIT i la UPC és essencial per aconseguir l'èxit. A més, el projecte compta amb el suport extern de l'Hospital Sant Joan de Déu i del Boston Children's Hospital, als Estats Units.

Des de la seva experiència, els investigadors de l'IQS crearan una plataforma CAD-CAM per replicar diferents tipus de coartació i dissenyar i imprimir per fabricació additiva (3D) stents amb un disseny auxètic que s'ajustin a la geometria. Un material auxètic és aquell que presenta un coeficient de Poisson negatiu, cosa que implica que, en produir una tracció en una direcció, la secció perpendicular del material augmenta.

Per part de la UPC, es desenvoluparà, amb tècniques d'impressió 3D, una alternativa als stents auxètics, en concret, uns stents polimèrics degradables amb memòria de forma. Els polímers amb memòria de forma són capaços de canviar la forma física en resposta a un estímul extern, com la temperatura del cos, a causa d'un canvi estructural. Es desenvoluparan també recobriments que promoguin la reendotelització –accelerant el recobriment de la superfície del stent de cèl·lules edontelials, claus per evitar trombosi–, facilitant-ne la integració a l'artèria per, més tard, degradar-se.

Finalment, es comprovarà que els nous stents siguin biocompatibles i, els stents més prometedors, se'n comprovarà la resposta biològica in vivo en un model animal de coartació aòrtica.

El projecte 'Polycoarct' ha rebut finançament dins de la convocatòria ‘Projectes de Generació del Coneixement’, en el marc del Programa Estatal per Impulsar la Investigació Científica i la seva Transferència, del Pla de Recerca Científica, Tècnica i d'Innovació 2021-2023.