Regeneración del tejido óseo
La degeneración osteomuscular y las complicaciones derivadas de traumatismos pueden tratarse mediante métodos regenerativos. Estas estrategias sirven para reparar, recuperar o rejuvenecer elementos óseos y tejidos asociados mediante células madre y matrices biocompatibles. En teoría, las matrices dotadas de factores bioactivos integrados que favorecen la diferenciación de las células madre en células de un tejido concreto deberían responder a impulsos del entorno. Es más, los biomateriales de la matriz facilitan la interfaz del implante tisular y cuentan con clavos de titanio dotados de polímeros y péptidos cortos autoensamblantes. La iniciativa financiada por Unión Europea SKELGEN (Establishment of a cross continent consortium for enhancing regenerative medicine in skeletal tissues) reunió a expertos europeos y neozelandeses en el campo de la investigación ortopédica. Mediante un método multidisciplinario en el que se incluyó bioingeniería y modelización computacional, el consorcio se propuso crear tecnologías médicas innovadoras regeneradoras de huesos, cartílagos, tendones y ligamentos. Ingeniería de tejidos óseos El equipo procedió en primera instancia a estandarizar los protocolos de aislamiento, caracterización y expansión de las células madre óseas a partir de distintas fuentes. Crearon también varias plataformas de biofabricación para el diseño y la producción de matrices porosas específicas para cada tejido. Estas se diseñaron para contener el material y los factores de crecimiento de la diferenciación dirigida de las células madre óseas hacia hueso, cartílago o ligamento creado por bioingeniería. Los investigadores proyectaron visualmente una topología del constructo, ejecutaron una evaluación mecánica y análisis de inmunogenia y evaluaron in vitro las matrices de biomateriales. La biocompatibilidad y la eficacia clínica de los constructos generados se validaron mediante estudios con modelos animales. Para la creación del método de ingeniería de tejidos propuesto se contó con la asistencia de modelos computacionales. El objetivo de este ejercicio fue conocer los mecanismos de la regeneración de tejidos y células y la interacción entre las células y las matrices en un entorno tridimensional. «Los modelos informáticos son una herramienta científica nueva muy importante para obtener un conocimiento más exhaustivo del comportamiento de las células madre, el crecimiento celular y los requisitos de nutrientes, así como para modelar los gases relacionados con el proceso de regeneración tisular», explicó el Dr. Yang. Resultados clínicos La conversión de estos dispositivos médicos candidatos en aplicaciones clínicas cuenta con la información de cirujanos ortopedas y empresas del sector. Es más, los socios consideran que «la colaboración entre médicos y científicos desde las primeras fases de la investigación y la innovación hacia la conversión en productos clínicos tendrá una repercusión económica enorme». Médicos y científicos de la Universidad de Southampton dedicados a una investigación afín emplearon un constructo compuesto de hueso y titanio en una artroplastia de cadera. El implante fue específico para el paciente y se creó utilizando diseño y tecnología de fabricación asistidos por ordenador. Los médicos al cargo emplearon células madre óseas para reemplazar el hueso perdido y fomentar la regeneración tisular detrás y alrededor del implante. Esta tecnología punta mejorará notablemente el pronóstico del paciente. SKELGEN logró así crear colaboraciones intercontinentales mediante el intercambio de científicos entre beneficiarios de la UE y socios de Nueva Zelanda, reuniones anuales en las que tratar sobre los progresos logrados y talleres. Los logros del proyecto se difundieron en simposios y congresos internacionales así como en publicaciones impresas. En conjunto, este trabajo dio pie a que los miembros del consorcio solicitaran becas de la red de formación inicial de la UE. Los socios de SKELGEN proponen de este modo, y sorteando obstáculos tanto éticos como políticos, innovaciones en terapia con células madre capaces de impulsar en gran medida el campo de la medicina regenerativa. Estos progresos son necesarios en vista del rápido envejecimiento poblacional y de la consiguiente necesidad de contar con nuevos métodos de intervención en medicina regenerativa que mejoren la calidad de vida de los ciudadanos y reduzcan los costes sanitarios.
Palabras clave
Medicina regenerativa, matriz, SKELGEN, hueso, modelización computacional
