Reparación de fracturas óseas inspirada en la naturaleza
La osteoporosis y el daño producido por el cáncer metastásico comportan una importante carga para la población envejecida de Europa. El proyecto financiado con fondos europeos INNOVABONE (Novel biomimetic strategy for bone regeneration) ha servido para desarrollar materiales óptimos que imitan el proceso natural de reparación ósea. Se trata de matrices bioactivas inteligentes a implantar en la lesión ósea que incluyen polímeros similares a la elastina diseñados genéticamente con una arquitectura molecular que permite la adhesión de células, los factores de crecimiento y las nanopartículas de fosfato de calcio. El material biocompatible inyectable, compuesto por proteínas similares a la elastina, es líquido a temperaturas bajas y se transforma en gel a temperatura corporal. Las proteínas contienen secuencias de adhesión celular y factores de crecimiento, con cantidades controladas de nanopartículas de fosfato cálcico que promueven la reparación y sanación ósea. Los investigadores consiguieron sintetizar andamios biodegradables polimerizados de dos fotones. INNOVABONE ensayó la calidad de cuatro combinaciones distintas de polímeros para estos andamios utilizando un biorreactor de coste bajo en un cultivo celular a largo plazo aplicando un análisis mecánico dinámico. El equipo también desarrolló una aplicación para dispositivo móvil dedicada a la gestión del ciclo de vida de las muestras de datos, a fin de hacer un seguimiento de los experimentos científicos. Se desarrolló una plataforma totalmente integrada para ensayar la degradación in vitro en tiempo real y también la reparación y sanación ósea tanto in vitro como in vivo. Mediante modelos in vivo se evaluaron las respuestas inmunes e inflamatorias a cuerpos extraños (los biomateriales). Los resultados obtenidos demuestran que ni el gel ni los materiales de la matriz inducen reacciones a cuerpos extraños. Los materiales de la matriz inducían muy baja inflamación y fibrosis, lo que significa que podrían servir para estudios óseos. La formación fue un apartado fundamental del proyecto, promoviendo el debate entre partes interesadas e investigadores en Europa. Se proporcionó directrices normativas para garantizar los progresos tras la finalización del proyecto a partir de los logros alcanzados durante el periplo de la iniciativa INNOVABONE. Las técnicas de ingeniería, sumadas a los conocimientos y experiencia en ciencias de materiales y biología celular, han proporcionado mucha información sobre los biomateriales para este nuevo dispositivo médico. El producto de INNOVABONE está llamado a aliviar el gran peso social y económico que suponen las lesiones óseas causadas principalmente por la osteoporosis. La participación del sector industrial en el consorcio quizás permita comercializar en breve el producto.
Palabras clave
Andamios biodegradables, osteoporosis, biomimético, proteínas similares a la elastina, nanopartículas, sanación de huesos, INNOVABONE, comercialización
