El desarrollo artificial de tejidos orgánicos es un sueño que persigue la ciencia desde hace años. La finalidad es usar, algún día, estos tejidos en la fabricación de órganos o huesos.
En lo que se refiere al desarrollo de tejidos óseos, hasta ahora se ha avanzado por distintas vías. Por ejemplo, en los Países Bajos se ha conseguido imitar en laboratorio el proceso natural de formación de los huesos, así como observar dicho proceso con gran detalle. Además, hace un par de años, investigadores granadinos patentaron un nuevo biomaterial que permite generar tejido óseo, esto es, huesos artificiales, a partir de células madre procedentes de cordón umbilical.
El tema del uso de células madre para tal fin parece, por tanto, una posibilidad alentadora. El problema es que, como se ha demostrado, una vez que se implantan estas células en un organismo, estas proliferan, pudiendo desarrollar no solo el tejido, el órgano o el hueso deseados, sino también tumores.
Una solución alternativa
Ahora, un equipo de científicos de los Institutos Gladstone de San Francisco (EEUU) han descubierto una manera de regenerar el tejido óseo aprovechando las células madre, pero reduciendo el riesgo de estas.
En concreto, los investigadores comprobaron que se pueden usar las proteínas producidas por dichas células –en lugar de las células madre en sí- para crear hueso nuevo. Entre estas proteínas estarían las llamadas proteínas morfogénicas óseas (BMPs), que son factores de crecimiento con la capacidad de inducir fuertemente la formación de hueso nuevo (al igual que cartílago y tejido conjuntivo).
La tecnología podría ayudar a tratar a víctimas de traumatismos en extremidades, como soldados heridos en combate o personas heridas tras un desastre natural. Según un comunicado institucional, el enfoque resulta tan eficaz como el tratamiento estándar actual con células madre, en lo a cantidad de hueso creado se refiere.
En lo que se refiere al desarrollo de tejidos óseos, hasta ahora se ha avanzado por distintas vías. Por ejemplo, en los Países Bajos se ha conseguido imitar en laboratorio el proceso natural de formación de los huesos, así como observar dicho proceso con gran detalle. Además, hace un par de años, investigadores granadinos patentaron un nuevo biomaterial que permite generar tejido óseo, esto es, huesos artificiales, a partir de células madre procedentes de cordón umbilical.
El tema del uso de células madre para tal fin parece, por tanto, una posibilidad alentadora. El problema es que, como se ha demostrado, una vez que se implantan estas células en un organismo, estas proliferan, pudiendo desarrollar no solo el tejido, el órgano o el hueso deseados, sino también tumores.
Una solución alternativa
Ahora, un equipo de científicos de los Institutos Gladstone de San Francisco (EEUU) han descubierto una manera de regenerar el tejido óseo aprovechando las células madre, pero reduciendo el riesgo de estas.
En concreto, los investigadores comprobaron que se pueden usar las proteínas producidas por dichas células –en lugar de las células madre en sí- para crear hueso nuevo. Entre estas proteínas estarían las llamadas proteínas morfogénicas óseas (BMPs), que son factores de crecimiento con la capacidad de inducir fuertemente la formación de hueso nuevo (al igual que cartílago y tejido conjuntivo).
La tecnología podría ayudar a tratar a víctimas de traumatismos en extremidades, como soldados heridos en combate o personas heridas tras un desastre natural. Según un comunicado institucional, el enfoque resulta tan eficaz como el tratamiento estándar actual con células madre, en lo a cantidad de hueso creado se refiere.
Cómo se hace
El proceso desarrollado por los científicos consiste en, en tratar células madre con productos químicos para obtener de ellas aquellos factores esenciales que envían la señal de regeneración de tejido nuevo.
A continuación, estas señales sustraídas -o proteínas- son colocadas en el tejido muscular de ratones, para facilitar el crecimiento de hueso nuevo.
Según los investigadores, el método estándar actual implica moler viejos huesos para extraer de ellos esas mismas proteínas y factores de crecimiento necesarios para estimular el crecimiento de nuevo hueso. Sin embargo, este enfoque presenta restricciones significativas, dado que ha de tomar dichos huesos de cadáveres. Estos son muy variables en términos de calidad de los tejidos y de la cantidad de señales de crecimiento que de ellos se pueden obtener. Además, al igual que sucede con la donación de órganos, el tejido de cadáver no siempre está disponible.
"Estas limitaciones hacen necesario contar con un material de origen más consistente y reproducible, para la regeneración de tejidos", explica Todd McDevitt, director de la investigación. “Como recurso renovable a la vez escalable y consistente, las células madre pluripotentes son una solución ideal", concluye.
El proceso desarrollado por los científicos consiste en, en tratar células madre con productos químicos para obtener de ellas aquellos factores esenciales que envían la señal de regeneración de tejido nuevo.
A continuación, estas señales sustraídas -o proteínas- son colocadas en el tejido muscular de ratones, para facilitar el crecimiento de hueso nuevo.
Según los investigadores, el método estándar actual implica moler viejos huesos para extraer de ellos esas mismas proteínas y factores de crecimiento necesarios para estimular el crecimiento de nuevo hueso. Sin embargo, este enfoque presenta restricciones significativas, dado que ha de tomar dichos huesos de cadáveres. Estos son muy variables en términos de calidad de los tejidos y de la cantidad de señales de crecimiento que de ellos se pueden obtener. Además, al igual que sucede con la donación de órganos, el tejido de cadáver no siempre está disponible.
"Estas limitaciones hacen necesario contar con un material de origen más consistente y reproducible, para la regeneración de tejidos", explica Todd McDevitt, director de la investigación. “Como recurso renovable a la vez escalable y consistente, las células madre pluripotentes son una solución ideal", concluye.
Referencia bibliográfica:
Ken Sutha, Zvi Schwartz, Yun Wang, Sharon Hyzy, Barbara D. Boyan, Todd C. McDevitt. Osteogenic Embryoid Body-Derived Material Induces Bone Formation In Vivo. Scientific Reports (2015). DOI: 10.1038/srep09960.
Ken Sutha, Zvi Schwartz, Yun Wang, Sharon Hyzy, Barbara D. Boyan, Todd C. McDevitt. Osteogenic Embryoid Body-Derived Material Induces Bone Formation In Vivo. Scientific Reports (2015). DOI: 10.1038/srep09960.