El equipo de investigación del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (ICMM-CSIC) ha logrado un importante avance en el campo de la medicina regenerativa. Las científicas españolas han desarrollado un novedoso «biomaterial», un hidrogel, que ha demostrado tener propiedades prometedoras para la recuperación de tejido neural dañado en ensayos con células.
Aunque aún se encuentra en la etapa de investigación básica y puede tomar años demostrar su viabilidad para su aplicación en humanos, la investigadora principal, Concepción Serrano, ha resaltado los prometedores resultados obtenidos en las diferentes fases del proyecto. El hidrogel desarrollado facilita la colonización de las zonas dañadas de la médula espinal por las células nerviosas y puede ser utilizado como un transportador de medicamentos al área afectada, lo que permitiría ofrecer terapias locales más precisas y personalizadas.
La investigación, que ha sido financiada por la Unión Europea dentro del proyecto Piezo4Spine de su programa «Pathfinder», se ha publicado en la revista Acta Biomaterialia. El desarrollo de este biomaterial representa un desafío significativo en la búsqueda de una matriz terapéutica plenamente compatible con la médula espinal.
El objetivo de este trabajo es encontrar una cura para las lesiones medulares mediante la inserción de un biomaterial en la zona dañada de la médula, que envíe señales para que la zona sana ayude en la reparación y colonice el hueco causado por el daño. Esta tarea no ha sido lograda hasta ahora, según afirmó Serrano.
Para lograrlo, el equipo ha explorado el uso de colágeno, una proteína muy abundante en los mamíferos, que además favorece el crecimiento de los vasos sanguíneos. Al ser parte del cuerpo, el colágeno es biocompatible, biodegradable, proporciona un buen soporte mecánico y actúa como un reservorio de moléculas portadoras de mensajes reparadores.
El resultado de sus esfuerzos es una espuma muy suave y mecánicamente compatible, ya que la médula espinal tiene una elasticidad de unos 300 pascales y el hidrogel desarrollado por los investigadores españoles es «sólo» unas cuatro veces más rígido. Este hecho es importante, ya que la mayoría de los biomateriales explorados hasta la fecha eran entre 50 y 200 veces más rígidos, lo que los hacía incompatibles.
Los hidrogeles ya se han implantado en un modelo animal de rata. Los pasos siguientes de la investigación incluyen analizar si cumplen su cometido dentro del organismo implantado y corroborar que las nanopartículas cumplen la función de transportar las nanomedicinas hasta el lugar donde se necesitan.
Serrano explicó que han logrado cargar nanopartículas de óxido de hierro en el hidrogel de colágeno. Estas son biocompatibles, biodegradables y el organismo humano ya contiene hierro en las células y en la sangre, ya que es necesario para muchos procesos biológicos como la captación de oxígeno por la hemoglobina.
Al incorporar el óxido de hierro al hidrogel, consiguen que responda a los campos magnéticos, lo que permitirá el crecimiento celular y, por lo tanto, desarrollar un sustituto del tejido neural dañado en una lesión medular, una estrategia que se enmarca en las modernas tecnologías relacionadas con la «ingeniería de tejidos».
Las nanopartículas ubicadas allí serán utilizadas como transportadoras de medicinas, lo que permitirá maximizar la personalización de las terapias. Las lesiones medulares son muy variadas, ya que la mayoría son causadas por traumatismos y afectan de forma muy diferente a cada persona, lo que hace aún más necesaria una intervención personalizada.
