Biorregeneración de tejidos en retrospectiva
El proyecto BIODESIGN (Rational bioactive materials design for tissue regeneration), financiado en parte por la Unión Europea, ha sido una iniciativa orientada hacia los resultados que se ha fundamentado en una colaboración del máximo nivel entre entidades académicas y comerciales destinada a cambiar el panorama de la investigación sobre la regeneración de tejidos. Con la predicción como elemento esencial, se mejoran los resultados obtenidos en cuanto a las piezas fundamentales para dicha regeneración (las células madre y los soportes), obteniéndose además las ventajas de reducir notablemente la duración de los ensayos y el número de experimentos con animales. BIODESIGN ha propiciado innovaciones radicales en biomateriales punteros con los que mejorar los criterios predictivos de diseño y ensayo con vistas al desarrollo de materiales bioinspirados de altas prestaciones. Según explicó el profesor Jöns Hilborn, coordinador científico principal: «Las herramientas in vitro actuales, incluidas las empleadas para la autorización legal, no permiten prever con precisión el resultado in vivo». Análisis retrospectivos Tratando de determinar la base de los mejores productos ya desarrollados o en proceso de ensayo, el equipo emprendió en primera instancia un análisis retrospectivo de resultados anteriores obtenidos tanto mediante ensayos clínicos con humanos como a través de modelos animales. Aplicando un enfoque propio de la ingeniería inversa, consistente en retrotraer terapias óptimas hasta su diseño molecular in vitro, desarrollaron nuevos materiales y herramientas de biorregeneración por medio de un diseño racional. El equipo de BIODESIGN ha creado tres tipos de soporte modular: geles blandos inyectables, una matriz extracelular (ECM) que se ajusta a los requisitos, y cerámica para carga. Los materiales ya están desarrollados y se han sometido a pruebas con las que evaluar su degradación y sus efectos sobre las propiedades de las células y los tejidos. Conforme a la estrategia básica de BIODESIGN, los métodos de evaluación in vitro concuerdan bien con el resultado in vivo al implantar los tejidos. Los huesos de BIODESIGN Una vez que la estructura y la función de productos específicos determinan las matrices de ensayo de los productos, se individualizan los biomateriales de forma específica para cada estructura de células y soporte. El uso de herramientas de selección in vitro para el desarrollo de materiales de soporte precisa de protocolos fiables y propicios para el seguimiento de los tejidos artificiales; protocolos que puedan utilizarse «en línea» y de forma no destructiva, y esto es justo lo que ha desarrollado el equipo. El profesor Hilborn resume así el trabajo realizado en cuanto a huesos que ya ha deparado resultados comerciales: «BIODESIGN prestó apoyo a una investigación sobre cerámica ósea que ya se está aprovechando con fines comerciales a través de una empresa derivada de la Universidad de Uppsala. Además, a través de empresas colaboradoras, se ha descubierto un tipo nuevo de cola biocompatible capaz de pegar huesos de manera resistente. Si el desarrollo de productos avanza según lo previsto, estos podrían salir al mercado en unos cinco años». De hecho, pymes asociadas y nuevas empresas derivadas ya han desarrollado tecnologías que se van a licenciar y comercializar. Otras tecnologías se encuentran en un estadio incipiente de ensayo de su viabilidad, pero aún no tienen la madurez suficiente para explotarlas. Entre estos frutos hay conceptos novedosos de fármacos de ARN interferente —con los que se silencian genes específicos— y también soportes de cimentación ósea con gran resistencia. Una reducción sustancial de los ensayos con animales Las entidades participantes en el proyecto crearon técnicas de imagen para visualizar estructuras de tejidos artificiales in vitro e in vivo. Son herramientas que permiten determinar los parámetros de los soportes y prever su rendimiento sin necesidad de realizar ensayos con animales. Además, dichos parámetros se aprovechan ya para inferir las prestaciones de los soportes para así, nuevamente, ahorrarse ensayos con animales. Se han elaborado modelos tisulares in vitro avanzados que incorporan algunos tejidos descelularizados con el propósito de extraer indicios sobre la señalización de la ECM y también de tipo mecánico y morfológico en relación con las células nativas. Los datos arrojados por las herramientas de evaluación, que imitan el entorno in vivo, se comparan con los resultados obtenidos verdaderamente en los modelos animales, lo que reduce una vez más la necesidad de usar animales. Poniendo el foco en los costes y también en el dilema ético que conllevan los ensayos con animales, el profesor Hilborn resumió así las consecuencias que espera del proyecto: «Creemos que habrán de desarrollarse mejores métodos de selección in vitro como instrumentos predictivos del resultado in vivo, los cuales son necesarios en muchos otros ámbitos, no sólo en la regeneración ósea. La selección in vitro tiene que concordar con el resultado in vivo, para que se pueda reducir el uso de animales y también los lentos y laboriosos procedimientos de ensayo, para así abaratar el desarrollo, que es tan costoso».
Palabras clave
Regeneración de tejidos, BIODESIGN, predicción, ensayos con animales, hueso
