La regeneración ósea inteligente reduce riesgos y costes
El creciente envejecimiento de la población, acompañado de las enfermedades asociadas a la edad como la osteoporosis y las fracturas por fragilidad, es una carga importante para los sistemas sanitarios europeos. De hecho, se prevé que los costes anuales asociados a las fracturas y a las alteraciones de la cicatrización aumenten un 23 % de aquí al año 2030, según un estudio reciente(se abrirá en una nueva ventana). El tratamiento actual de los grandes defectos óseos (en los que faltan al menos 3 cm de hueso) consiste en el transporte óseo (osteogénesis por distracción) o en la técnica de membrana inducida (Masquelet). En el primero, se utiliza un fijador de alambre fino para estimular la regeneración ósea dentro del espacio creado por un corte quirúrgico cerca de la zona del defecto, un procedimiento con muchas complicaciones como el fallo en el material metálico o en la regeneración, o la infección. Este último es un proceso de dos fases. Se coloca un espaciador de cemento en el defecto óseo y se retira a las seis semanas, momento en el que se añade al hueco un injerto de hueso autólogo junto con compuestos óseos. El equipo del proyecto SBR(se abrirá en una nueva ventana), financiado con fondos europeos, ha desarrollado un procedimiento de regeneración quirúrgica de un solo paso(se abrirá en una nueva ventana) para grandes defectos óseos y sustitución del hueso faltante. «Los tratamientos tradicionales no solo implican múltiples y arriesgadas intervenciones quirúrgicas, sino que además no pueden supervisarse en tiempo real. Nuestro implante embebido en sensores proporciona datos puntuales sobre el proceso de cicatrización, lo que hace que el tratamiento sea más eficaz y personalizado y, en última instancia, reduce los costes sanitarios globales», afirma el coordinador del proyecto SBR, Elias Panagiotopoulos, catedrático de Ortopedia en la Universidad de Patras(se abrirá en una nueva ventana), anfitriona del proyecto.
Mejor integración de los implantes, con excelente funcionalidad
La tecnología de SBR consiste en una matriz implantable semirrígida que conecta los bordes del defecto óseo, acompañada de una membrana de fibra electrohilada para guiar la regeneración ósea. Todo ello se desarrolla con fabricación por adición e impresión 3D, utilizando materiales reabsorbibles (termoplásticos de calidad médica). «Estas tecnologías permiten fabricar formas complejas con propiedades particulares únicas, como la alta porosidad e imitación de la matriz extracelular que favorece la migración de fluidos y nutrientes», explica la coordinadora Sophia Antimisiaris, catedrática del Departamento de Farmacia de la Universidad de Patras. El consorcio de SBR también desarrolló un sistema biocompatible, flexible e inalámbrico de sensores fabricados con tecnologías impresas e incrustados dentro del implante impreso en 3D, para monitorizar en tiempo real la regeneración ósea y la aceptación del implante. «Los sensores, que controlan el pH, la temperatura, la tensión y el factor de crecimiento transformante, han mostrado resultados prometedores en el seguimiento del proceso de cicatrización. Mientras que la comunicación mediante Bluetooth, unida a un diseño de consumo ultrabajo, garantiza la transmisión de los datos en tiempo real», añade Antimisiaris. Numerosos estudios preclínicos han validado el método y han ayudado a afinar el tamaño y las propiedades de los componentes, al tiempo que han permitido a los investigadores integrar factores de crecimiento liposomales y virus adenoasociados (AAV(se abrirá en una nueva ventana) productores de proteínas para acelerar la cicatrización). Las pruebas incluyeron, por primera vez, un trabajo «in vivo» con ovejas adultas que confirmó la biocompatibilidad del implante y su capacidad para soportar las inevitables fuerzas de carga.
Controlar diversas aplicaciones médicas en tiempo real
Varios de los componentes de SBR, como los métodos para administrar factores de crecimiento o AAV y los sensores, podrían utilizarse para tratar otras patologías que requieran regeneración tisular. Entre ellas se encuentran las lesiones condrales u osteocondrales que en la actualidad no se tratan o no se tratan de una forma óptima. «Nuestro sistema de sensores implantables es un avance importante en tecnología médica, ya que demuestra la aplicación práctica de sensores avanzados e impresión 3D en dispositivos médicos», señala Panagiotopoulos. En este momento, los socios de SBR están solicitando numerosas patentes, al tiempo que exploran nuevas oportunidades de financiación para comercializar las distintas tecnologías prometedoras.
