Se desarrollan estructuras óseas para injertos in vivo mediante un bioreactor
Un nuevo método desarrollado por un equipo internacional de ingenieros biomédicos ha demostrado por primera vez que es posible generar nuevos huesos sanos en una parte del cuerpo y utilizarlos para reparar otra parte distinta de la estructura ósea que esté dañada. Este método podría potencialmente cambiar el futuro de la ingeniería de tejidos, y se espera que tenga importantes implicaciones en la ingeniería de otros tipos de tejidos. El artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences da cuenta de este descubrimiento. El hueso que está vivo crece continuamente y se moldea, pero los intentos por crear a través del método coaxial huesos fuera del organismo, in vitro, han fallado todos. Recientemente se ha intentado estimular el crecimiento óseo dentro del organismo, in vivo, con relativo éxito y hasta ahora con extremada complejidad, aunque son procedimientos caros y nada fiables. El método que utilizan actualmente los cirujanos ortopédicos para reparar las fracturas graves de huesos consiste en quitar pequeños fragmentos de costilla o cadera del paciente y unirlos al hueso fracturado. Este método es el mismo utilizado para unir vértebras de la columna cuando existen lesiones importantes o dolor fuerte de espalda. Aunque funciona bien en el sitio lesionado, la operación para quitar esta parte del hueso es extremadamente dolorosa y puede tener serias complicaciones. El nuevo enfoque se basa en la capacidad de respuesta natural del organismo para sanar las partes dañadas. Los científicos crean una zona especial (bioreactor) en la superficie del hueso sano esperando que el cuerpo responda rellenando este espacio con hueso nuevo. Los huesos largos del cuerpo están recubiertos por una fina capa exterior llamada periostio. Similar a la cinta adhesiva, el exterior es resistente y fibroso, pero el interior está cubierto por una capa de células especiales pluripotentes, capaces de transformarse en diferentes tipos de tejido esquelético. El equipo decidió crear un espacio bioreactor justo debajo de esta capa exterior mediante la incisión de un pequeño agujero en el periostio en el que injertaron agua salina. Se consiguió desprender la capa del hueso subyacente y se inflamó un poco. Cuando los científicos hubieron creado una cavidad del tamaño y forma que querían, se eliminó el agua sustituyéndola con un gel comercializado para generar células dentro del organismo humano. Este gel contiene calcio, que es sabido estimula el crecimiento óseo. La mayor preocupación de los científicos era que el bioreactor se rellenara de tejido cicatrizado en vez de óseo, pero no fue el caso, el experimento ha sido un éxito y la cavidad rellena de hueso nuevo no se distingue de la original. Trabajando con conejos adultos, una especie cuyos huesos son muy similares a los humanos, los investigadores se sorprendieron gratamente de que esta zona, que han dado en llamar "bioreactor in vivo", se completó de hueso sano en una seis semanas. No hubo necesidad de utilizar el método coaxial para originar hueso mediante la aplicación de factores de crecimiento que requerían los intentos previos in vivo. También descubrieron que el nuevo hueso podía ser desprendido fácilmente antes de unirse al viejo, dejando este último con cicatrices pero intacto. Si se confirma este nuevo método, explica el autor principal del estudio V. Prasad Shastri, profesor asistente de ingeniería biomédica en la universidad Vanderbilt, será posible desarrollar nuevos huesos para todo tipo de reparaciones óseas en vez de eliminar los existentes. Para personas con serias enfermedades óseas, incluso será posible originar el hueso que se va a reemplazar en una fase temprana y congelarlo para que pueda ser utilizado cuando sea necesario". El otro autor de esta práctica, Molly Stevens, lector en la actualidad en el Imperial College del Reino Unido explica que "el nuevo hueso en realidad tiene la misma fuerza y propiedades mecánicas que el hueso original y, ya que el cultivado es nuevo, se integra realmente bien en el sitio receptor". El siguiente paso que dará el equipo será continuar con los extensos estudios sobre animales y las pruebas clínicas necesarias para determinar si el procedimiento tiene efecto en humanos y conseguir el visto bueno para el tratamiento. Además, como el hígado y el páncreas tienen capas externas similares al periostio intentarán probar este nuevo método en estos tejidos.
Países
Reino Unido