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Un método prometedor de ingeniería de tejidos para trasplantes

Los trasplantes de tejidos podrían revolucionar el pronóstico de muchas enfermedades, pero las dificultades encontradas han dado lugar a éxitos modestos. Investigadores financiados con fondos europeos han ideado formas de cultivar tejidos tridimensionales con resultados interesantes y un enorme potencial para muchos tipos de tejidos.

Investigación fundamental

Los músculos esqueléticos mueven distintas partes del organismo, globos oculares incluidos, con la ayuda de tendones (tejidos conectivos fibrosos densos) que los conectan a los huesos. Las fuerzas mecánicas intensas y repetitivas experimentadas a lo largo de nuestra vida pueden hacer que los tendones se degeneren, lesionen y desgarren con el paso del tiempo o el ejercicio excesivo. Las lesiones en los tendones no solo afectan la calidad de vida, sino que también cuestan millones de dólares, ya sea en tratamientos o perdidos por incapacidad para trabajar. El programa Marie Skłodowska-Curie apoyó la creación de una Red Europea de Formación (REF) para abordar este problema. A través del proyecto Tendon Therapy Train, la REF demostró que se pueden crear tejidos tridimensionales similares a tendones a partir de cultivos de células tendinosas (tenocitos), así como a través de la diferenciación de células madre derivadas de médula ósea y tejido adiposo. Este enfoque ascendente de ingeniería de tejidos es también eficaz con otros tejidos. Podría dar lugar a trasplantes rápidos, asequibles y clínicamente relevantes con mejores resultados para distintas afecciones.

Imitar la naturaleza

Los injertos de tejido constituyen el método de referencia para la reparación de tendones, pero poseen muchos escollos. Estos incluyen una cantidad limitada de tejido extraído del propio cuerpo del paciente y riesgos de infección y rechazo con injertos procedentes de otras personas o especies. El coordinador del proyecto, Dimitrios Zeugolis, de la Universidad Nacional de Irlanda en Galway y su equipo en el proyecto se propusieron desarrollar tejidos tridimensionales de tendón cultivados mediante principios de autoensamblaje. Universidades, empresas y hospitales trabajaron con quince doctorandos para desarrollar entornos de cultivo «ex vivo» como el del tejido del tendón nativo. Los jóvenes investigadores emplearon distintos métodos para franquear los escollos y lograron superar las expectativas y aclarar dudas sobre las posibilidades del sistema de cara al futuro. Zeugolis afirma: «La introducción de macromoléculas inertes en los medios de cultivo para "aglomerar" el espacio de cultivo celular resultó muy eficaz. Fomentó una mayor deposición de matriz extracelular, lo que nos permitió cultivar un tejido de tamaño implantable mucho más rápido de lo que era posible hasta ahora». Una estructura de colágeno de tres capas diseñada para tejido de entesis (donde el tendón se une al hueso y que es un sitio de gran concentración de tensiones) indujo la diferenciación de células madre de la médula ósea a los tres linajes distintos que se encuentran en la entesis. Zeugolis continúa: «Esto supuso todo un desafío técnico, pero estamos muy entusiasmados con los resultados y su posible repercusión». El más avanzado es un prototipo de injerto de piel con el que se ha llegado a una prueba de concepto preclínica (en modelos animales y pruebas de seguridad iniciales). Los polímeros termosensibles como sustratos constituyeron una vía no planificada que también produjo una inducción de crecimiento prometedora.

Estirar el alcance de los tendones

«La principal ventaja de nuestro método es que contamos con mucha más matriz extracelular de lo habitual. Esta matriz proporciona estructura y cuerpo a las células y resulta en un tejido mucho más sano que puede mantener su fenotipo para su uso clínico», resume Zeugolis. El mercado de la medicina regenerativa se calcula que tenía un valor de 5 400 millones de dólares estadounidenses en 2016 y que alcanzará los 39 300 millones dólares estadounidenses para 2023 con una tasa compuesta anual del 32,2 %. Los resultados de la ingeniería de tejidos tridimensionales practicada por el proyecto están encaminados a obtener una porción de dicho mercado, empezando por la cicatrización de heridas y la reparación de tendones. Las aplicaciones en huesos, cartílagos y tejidos oculares podrían ser las siguientes. El proyecto Tendon Therapy Train, dio así el pistoletazo de salida a los trasplantes de tejidos asequibles y efectivos.

Palabras clave

Tendon Therapy Train, tejido, tendón, cultivo, trasplante, matriz extracelular, entesis, injerto, ingeniería de tejidos, células madre, medicina regenerativa, estructura, cicatrización de heridas

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