Andamio óseo de curación rápida podría cambiar las reglas del juego en regeneración de tejidos

La pérdida de tejido óseo, que puede deberse a traumatismos, osteoporosis y enfermedades óseas metastásicas, afecta a 20 millones de personas mundialmente cada año, lo que convierte al hueso en el segundo tejido trasplantado con más frecuencia. Las técnicas establecidas, como el autoinjerto, el aloinjerto y el xenoinjerto, se utilizan comúnmente, pero plantean desafíos como el riesgo de infección y el rechazo que impiden sus aplicaciones clínicas. La ingeniería de tejido óseo, un método que combina andamios, hidrogeles y, en ocasiones, células madre para crear tejido óseo, es una posible solución. A pesar de su potencial, la técnica aún no ha alcanzado todas sus capacidades, principalmente debido a la falta de sistemas de biomateriales que repliquen con precisión la complejidad del hueso nativo.

Ahora, los investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca (DTU, Kongens Lyngby, Dinamarca) han avanzado en la regeneración de tejidos mediante el desarrollo de un andamio de varios niveles que replica las propiedades del hueso nativo en escalas nano, micro y macro. En su estudio, observaron una curación ósea casi completa en un modelo de rata dentro de las ocho semanas utilizando su andamio, sin necesidad de factores de crecimiento. Además, el andamio es combinatorio, capaz de liberar varios minerales óseos esenciales mientras cumple con las propiedades mecánicas requeridas para igualar la resistencia a la compresión del hueso esponjoso humano. El equipo ahora tiene como objetivo reducir el tiempo de curación a cuatro semanas y lograr una regeneración del tejido casi inmediata sin usar células y factores endocrinos y también está investigando aplicaciones potenciales para otros tejidos.

Imagen: Los implantes de nanosilicato de varios niveles pueden facilitar la curación ósea casi perfecta (Fotografía cortesía de DTU)

Esta investigación tiene enormes implicaciones. Al incorporar células madre, componentes bioactivos como colágeno y gelatina, recubrimientos que fomentan la migración de células nativas a los andamios y estimulación electromagnética, esto podría acelerar el proceso de curación de soldados con fracturas musculoesqueléticas graves o civiles con lesiones traumáticas. Estas personas generalmente enfrentan meses de hospitalización y una recuperación prolongada. En particular, el andamio recientemente desarrollado se compone principalmente de vidrio, alginato y nanosilicato, materiales ya aprobados por la FDA. Esta aprobación reduce significativamente los obstáculos regulatorios, lo que permite que el andamio se use con confianza y eficiencia en entornos clínicos, lo que acelera el desarrollo y mejora los resultados de los pacientes.

"Creo que este descubrimiento podría cambiar las reglas del juego en el campo de la regeneración de tejidos, y espero ver que esta tecnología se utilice para ayudar a los necesitados", dijo la profesora asociada Alireza Dolatshahi-Pirouz, quien dirigió el equipo de investigación de DTU Health Tech. 

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Universidad Técnica de Dinamarca