La ciencia colombiana trabaja contrareloj diseñando ventiladores para pacientes con coronavirus

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Investigadores de la UdeA y la Escuela de Ingeniería de Antioquia con apoyo de Ruta N, la ANDI y otros sectores de la industria biomédica de Medellín trabajan en conjunto desarrollando dispositivos médicos hospitalarios para atender a pacientes con dificultades respiratorias por coronavirus.

La semana pasada, Mauricio Hernández, profesor de bioingeniería de la Universidad de Antioquia, recibió una llamada de un representante de Ruta N, el centro de innovación y negocios de Medellín especializado en ciencia y tecnología.  Querían unir esfuerzos entre la industria colombiana y los científicos para ofrecer soluciones al coronavirus. En particular, querían poder crear en Colombia los insumos hospitalarios necesarios para atender las dificultades respiratorias de los casos confirmados de COVID-19, que en el país ya ascienden a 145.

En cuestión de días se crearon tres grupos de investigación: uno para hacer ventiladores mecánicos, otro para hacer geles antibacteriales y otro para hacer artículos hospitalarios como mascarillas y trajes de protección para el personal de salud. Según Hernández, podrían ser unas mil personas solo en Medellín y Antioquia que en cuestión de una semana se organizaron para trabajar en conjunto.

“Creo que la crisis constribuye a la ausencia de egos, entonces pasa que uno propone algo y otro experto con evidencia demuestra que no es posible y pasamos a otra idea. Lo que pasaría en el curso de dos años está pasando en cuestión de días”, explica Hernández.

En el caso de los ventiladores, no se producen en Colombia y en cambio, se importan de países como Alemania, con una fuerte industria biomédica. Esto, con el cierre de fronteras aéreas, sería poco posible.

El ventilador que creó el grupo de Investigación en Bioinstrumentación e Ingeniería Clínica (GIBIC) de la Universidad de Antioquia está basado en un ventilador controlado por presión dado que los ventiladores electrónicos tienen partes que no se consiguen en Colombia, y funcionaría con el paciente sedado y despierto, en recuperación.

— Ruta N (@Ruta_N) March 20, 2020 Los investigadores comenzaron a fabricarlo el lunes y hoy ya tienen un prototipo que funciona. “No es cuestión de días, es que llevamos 20 años estudiando la ventilación mecánica y este grupo de investigación está conformado por egresados del doctorado de la UdeA en ingeniería electrónica, pero nunca antes nos habíamos planteado hacer un ventilador mecánico nosotros porque los tenemos en laboratorio”, dice Hernández.

Según explica el ingeniero, un ventilador mecánico (que no es lo mismo que un respirador artificial) moviliza el aire con determinadas concentraciones de oxígeno y presión hacia los pulmones del paciente de manera segura, sin altas presiones ni flujos que le causen daño.

Las personas infectadas con COVID-19 sufren de síntomas como tos seca, fiebre, y dificultades respiratorias. Los datos preliminares indican que el 80% y de los pacientes tiene síntomas leves, pero que el 15% puede tener síntomas graves y el 5% críticos. Son estos quienes van al hospital, y son estos quienes necesitarían el ventilador para tratar la neumonía. En los casos más graves, la infección puede causar una importante para respirar, fallo renal e incluso la muerte. Los casos más graves generalmente ocurren en personas de edad avanzada o que padecen alguna enfermedad crónica, como enfermedades del corazón, del pulmón o inmunodeficiencias.

“Estos ventiladores tienen un computador completo. Estamos usando tarjetas electrónicas de Arduino, que se consiguen y se programan fácil, y mucha gente sabe cómo controlarlas. La idea es que esto se pueda reproducir fácilmente y podamos construirlos en Colombia.  Nos estamos enfrentando a algo que venimos gritando hace años, y es que necesitamos independencia tecnológica, necesitamos hacer investigación aplicada, porque mira lo que pasa. Si el país no es capaz de producir una electroválvula, no vamos a poder”, dice Hernández. (Un medicamento contra la malaria, ¿la solución contra el coronvavirus?)

Los investigadores de la UdeA no son los únicos que está trabajando en esto. La Escuela de Ingeniera de Antioquia y la empresa Industrias Médicas Sampedro también trabajan en la producción de sistemas mecánicos y electrónicos que soporten los ventiladores (como los monitores o los tubos) y hay otros dos prototipos de ventiladores en curso. Cabe aclarara que antes de lanzarlos al mercado necesarían del permiso del INVIMA. 

La intención es que los ventiladores se puedan producir localmente, con los materiales que ya existan y se puedan fabricar en Colombia, y liberar los códigos de programación, planos, listas de partes e instrucciones para que otras industrias fabriquen los ventiladores en el resto del país.

Colombia no es el único país que está poniendo la ciencia local al servicio del coronavirus, o que está liberando los datos que recoge sobre el coronavirus. Uno de los efectos de la pandemia ha sido un aumento significativo de la ciencia abierta. En los primeros 20 días del año, cuando comenzó el brote en Wuhan, la ciencia colaborativa ya había logrado secuenciar el genoma del COVID-19 gracias a que los científicos compartieron todos sus datos. Las secuencias genéticas permitieron crear las pruebas diagnósticas para detectar casos en personas sintomáticas en aeropuertos internacionales de Asia con vuelos provenientes de Wuhan. (Lea: Ciencia abierta contra un nuevo virus).

Otros países también trabajan en ciencia abierta 

El Hospital General de Massachusetts creó el CoVent-19 Challenge, una competencia virtual para desarrollar e implementar rápidamente una solución para aumentar nuestras capacidades de ventilación mecánica.  La industria también está a bordo de esta iniciativa, y la semana pasada, el sector empresarial, con la coordinación de ProAntioquia, donó $15.800 millones para dotar a las Unidades de Cuidados Intensivos de nuevos equipos, en los hospitales San Vicente y Pablo Tobón Uribe, en Medellín.

 “La mayoría de los países aún no han visto la devastación total de COVID-19. Los esfuerzos valientes para aplanar la curva de la pandemia a través del distanciamiento social y la higiene personal frenarán el aumento exponencial en nuevos casos. Sin embargo, aún se proyecta que el número de personas infectadas supere el suministro mundial actual de ventiladores mecánicos. A partir de hoy, debemos explorar e implementar estrategias para aumentar rápidamente nuestras capacidades de ventilación mecánica. Le pedimos a usted, nuestra comunidad global, una solución creativa que le salve la vida”, escribieron. La iniciativa será lanzada la próxima semana, y Colombia ya trabaja en ofrecer soluciones.

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