Científicos de la UNAM desarrollan una bioprótesis tubular de colágena (proteína característica de los mamíferos que funciona como adhesivo tisular) para regenerar tejidos afectados por traumatismos, tumores, malformaciones congénitas o iatrogenias quirúrgicas (daños causados por un procedimiento médico), entre otras causas.
Con el tiempo, esta innovación podría implantarse en humanos, restituir funciones biológicas perdidas y ser utilizada para favorecer la creación de tejidos, como hueso en un paciente que haya perdido parte de la mandíbula.
Para ello, se implantaría un andamio de colágena sembrado con osteocitos que, al reproducirse y migrar, formarían la estructura ósea faltante. También permitiría reparar tanto las vías biliares (usualmente obstruidas y deterioradas por piedras formadas en la vesícula) como la uretra (con frecuencia afectada por accidentes o tumores).
Manufacturación
Cristina Piña Barba, del Instituto de Investigaciones en Materiales de la UNAM, es la encargada de proveer el bloque de colágena, obtenida a partir de una matriz de cóndilo (protuberancia redondeada en la extremidad de un hueso que encaja en el hueco de otro para formar una articulación) de bovino, registrada ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial como Nukbone.
El bloque referido ya tiene una estructura de andamio, con poros y trabéculas de tamaño específico, donde las células pueden alojarse y reproducirse; además, sus interconexiones les permiten migrar.
José Jorge García Loya, del Departamento de Cirugía de la Facultad de Medicina (FM), quien manufactura la bioprótesis con diferentes diámetros, señaló que “ya con la geometría específica los tubos pasan por un proceso de limpieza y esterilización para retirar residuos depositados durante la etapa de transformación. Se desmineralizan con ácido clorhídrico y se impermeabilizan con un biopolímero denominado ε-caprolactona”.
Evaluación preclínica
La bioprótesis tubular de colágena (caracterizada por microscopía óptica y electrónica de barrido, así como con difracción de rayos X, espectroscopía infrarroja y pruebas térmicas) ya se valoró preclínicamente en dos modelos animales.
En la FM, los académicos Benjamín León y Eduardo Montalvo evaluaron una bioprótesis absorbible para tratar una lesión en las vías biliares de un cerdo. Por su parte, Christian Acevedo García colocó un xenoimplante urético en un perro, en el Hospital General de México y en la Unidad de Medicina Experimental de la entidad universitaria.
En ambos casos, los resultados preliminares, interpretados con diversas técnicas imagenológicas e histopatológicas, han sido satisfactorios a largo plazo. Con resonancia magnética nuclear y pruebas histológicas se observó que el biomaterial es permeable (propiedad buscada).
“La bioprótesis absorbible en las vías biliares del cerdo funcionó bien por dos años. Éste llevó una vida normal, sin medicamentos. En cuanto al xenoimplante en la uretra canina, lo obtenido fue prometedor: el tubo se reabsorbió, dejó sólo las células y forma tubular, y el órgano pudo hacer su función”, aseguró García Loya.
Resultados alentadores
Benjamín León, médico veterinario y maestro en biomateriales, estudia mediante ensayos in vitro la viabilidad de las células troncales con diferentes inductores. Después probará en animales, ya con inductores específicos, para que éstas se diferencien y expresen, por ejemplo, como células uréticas.
Además, mediante análisis físico-químicos y biológicos de muestras de tejido reparado y extirpado al animal, observa cómo se expresan las también llamadas células madre dentro de la bioprótesis absorbible y con qué calidad se reproducen y migran, a fin de determinar su funcionamiento.
García Loya hace las probetas (pequeños discos) donde se colocarán las células específicas obtenidas de los mismos animales.
“Si bien la bioprótesis tubular de colágena se ha empleado en la reparación ósea en humanos, los estudios en vías biliares y uretra aún no son concluyentes. Falta para probarla en personas, pero los resultados son alentadores”, indicó el universitario.
Por sus propiedades físicas (presenta poros e interconexiones), químicas (está formada de colágena tipo I) y biológicas (tiene un origen natural y es biodegradable), este desarrollo favorece la regeneración de tejido lesionado y promueve la recuperación de funciones perdidas; de esta manera, sería una solución terapéutica para pacientes con alteraciones o lesiones en los órganos referidos.