Un equipo de científicos del 'New York Stem
Cell Foundation Research Institute' (NYSCF) han logrado generar
sustitutos óseos de pacientes gracias a células de la piel para reparar
grandes defectos en el hueso. El estudio, dirigido por Darja Marolt y
Giuseppe Maria de Peppo, ambos del NYSCF, y publicado en 'Proceedings of
the National Academy of Sciences', supone un avance en los tratamientos
reconstructivos personalizados para pacientes con defectos óseos
resultantes de enfermedad o trauma.
Este avance facilitará el desarrollo de injertos de hueso en tres
dimensiones bajo demanda, combinados para adaptarse a las necesidades
específicas y el perfil inmunológico de cada paciente. Mediante células
de la piel, los científicos del NYSCF utilizan una técnica avanzada
llamada "reprogramación" para revertir las células adultas a un estado
similar al embrionario, por lo que estas células madre pluripotentes
inducidas (iPS) llevan la misma información genética que el paciente y
pueden convertirse en cualquiera de los tipos de células del cuerpo.
El equipo de NYSCF guió estas células iPS para convertirse en
progenitoras formadoras de hueso y sembraron las células en un andamio
para la formación de hueso en tres dimensiones. En concreto, los
científicos colocan las construcciones en un dispositivo llamado
biorreactor, que proporciona nutrientes, elimina los desechos y estimula
la maduración, simulando un entorno de desarrollo natural.
"El hueso es más que un compuesto mineral duro, es un órgano
activo que constantemente remodelación los vasos sanguíneos que
transportan importantes nutrientes a las células sanas y eliminan los
desechos. Los nervios que comunican con el cerebro y las células de
médula ósea forman nuevas células sanguíneas e inmunitarias", explica
Marolt.
Estudios anteriores han demostrado el potencial de formación de
huesos de otras fuentes celulares pero todavía permanecen advertencias
graves para la traducción clínica. Las propias células madre de médula
ósea de un paciente pueden formar tejido óseo y cartilaginoso, pero no
la vasculatura subyacente y compartimentos nerviosos, y huesos derivados
de células madre embrionarias pueden inducir un rechazo inmunológico.
Los científicos del NYSCF optaron por trabajar con las células iPS
para superar estas limitaciones, comparando fuentes iPS con células
madre embrionarias y células derivadas de la médula ósea. "Ningún otro
grupo de investigación ha publicado trabajos sobre la creación
totalmente viable y funcional de sustitutos óseos tridimensionales a
partir de células iPS humanas. Estos resultados nos acercan a la
consecución de nuestro objetivo final, el desarrollo de los tratamientos
más prometedores para los pacientes", resaltó de Peppo.
Si bien la gravedad varía, los defectos óseos y las lesiones se
tratan actualmente con los injertos óseos, tomados de otra parte del
cuerpo del paciente, de un banco de hueso de donante o con sustitutos
sintéticos. Ninguno de estos permiten la reconstrucción compleja y
pueden provocar rechazo inmunológico para integrarse con los tejidos
circundantes conectivos.
Para los pacientes que sufren de traumatismos, heridas de metralla
o lesiones vehiculares, estos tratamientos tradicionales proporcionan
una mejora funcional y estética. Después de un exhaustivo análisis in
vitro del hueso generado, estos investigadores evaluaron la estabilidad
cuando trasplantan células iPS derivadas en un modelo animal.
Las células iPS no diferenciadas pueden formar teratomas, un tipo
de tumor. Las iPS derivadas de células de sustitutos óseos se
implantaron bajo la piel de ratones inmunodeficientes y, tras 12
semanas, los constructos explantados maduraron y no mostraron tumores
malignos sino la maduración completa de tejido óseo, mientras que
células de los vasos sanguíneos se comenzaron a integrar a lo largo de
los injertos, lo que indica la estabilidad de los sustitutos óseos.
Los científicos advierten que si bien estos resultados representan
un avance importante, se necesita más investigación antes de que los
injertos óseos derivados de células de la piel lleguen a los pacientes.
Los próximos pasos incluyen la optimización del protocolo y el éxito del
crecimiento de los vasos sanguíneos dentro del hueso.
No hay comentarios:
Publicar un comentario