Imagen: chrisharvey. Fuente: PhotoXpress.
Cuando imaginamos nuestro futuro, uno de los elementos recurrentes es la posibilidad de regenerar nuestro propio cuerpo. Todos nos hemos sorprendido con las capacidades de algunos organismos para dividirse y hemos pensado que sería maravilloso poder cambiar aquellas partes de nuestro cuerpo que no nos gustan o que son disfuncionales.
La medicina regenerativa surge de este sueño humano y tiene un camino muy difícil por el que transitar. Sin ninguna duda será una verdadera revolución y traerá consigo, cuando tenga lugar, un mundo cercano a lo que hemos visto en las películas de ciencia ficción. Mao y Mooney nos cuentan, en un reciente artículo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, lo que esta disciplina ha conseguido y el futuro que tiene por delante.
La medicina regenerativa es un nuevo campo interdisciplinar en el que se aplican los principios de la ingeniería y de las ciencias de la vida. Y, ambas, en conjunto promueven la reparación de los tejidos u órganos dañados lo que va a suponer, sin duda, una auténtica revolución en un futuro que se adivina prometedoramente cercano. Para ello, se emplean células extraídas a partir de los propios pacientes.
Revolución médica
La pérdida de órganos y tejidos, ya sea debido a determinadas enfermedades o debido a lesiones motivan, fundamentalmente, el desarrollo de terapias como ésta a través de la que se puedan regenerar las estructuras dañadas. Una serie de aplicaciones que permitirían reducir en gran medida la dependencia de los trasplantes y eliminar así, las largas listas de espera.
Tal es así, que ha sido denominada por algunos investigadores como la “próxima evolución de los tratamientos médicos”, con un enorme potencial curativo que podría revolucionar la atención sanitaria.
En este contexto los investigadores de la Universidad de Cambridge, exponen en este estudio las terapias regenerativas empleadas a nivel clínico y preclínico y como han conseguido alterar el entorno fisiológico del paciente para poder introducir nuevos materiales, células vivas o factores de crecimiento. Así, como las mejoras conseguidas en injertos implantables y efectivos mediante el empleo de células desarrolladas recientemente.
La idea básica es la de tener la posibilidad de usar nuestras propias células para solucionar los distintos problemas médicos que vayan surgiendo en nuestra vida. Tenemos un infarto, pues cambiamos el corazón. Nos quemamos, pues regeneramos la piel. Se nos “pica” un diente, pues introduciendo células regeneramos su estructura.
La medicina regenerativa surge de este sueño humano y tiene un camino muy difícil por el que transitar. Sin ninguna duda será una verdadera revolución y traerá consigo, cuando tenga lugar, un mundo cercano a lo que hemos visto en las películas de ciencia ficción. Mao y Mooney nos cuentan, en un reciente artículo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, lo que esta disciplina ha conseguido y el futuro que tiene por delante.
La medicina regenerativa es un nuevo campo interdisciplinar en el que se aplican los principios de la ingeniería y de las ciencias de la vida. Y, ambas, en conjunto promueven la reparación de los tejidos u órganos dañados lo que va a suponer, sin duda, una auténtica revolución en un futuro que se adivina prometedoramente cercano. Para ello, se emplean células extraídas a partir de los propios pacientes.
Revolución médica
La pérdida de órganos y tejidos, ya sea debido a determinadas enfermedades o debido a lesiones motivan, fundamentalmente, el desarrollo de terapias como ésta a través de la que se puedan regenerar las estructuras dañadas. Una serie de aplicaciones que permitirían reducir en gran medida la dependencia de los trasplantes y eliminar así, las largas listas de espera.
Tal es así, que ha sido denominada por algunos investigadores como la “próxima evolución de los tratamientos médicos”, con un enorme potencial curativo que podría revolucionar la atención sanitaria.
En este contexto los investigadores de la Universidad de Cambridge, exponen en este estudio las terapias regenerativas empleadas a nivel clínico y preclínico y como han conseguido alterar el entorno fisiológico del paciente para poder introducir nuevos materiales, células vivas o factores de crecimiento. Así, como las mejoras conseguidas en injertos implantables y efectivos mediante el empleo de células desarrolladas recientemente.
La idea básica es la de tener la posibilidad de usar nuestras propias células para solucionar los distintos problemas médicos que vayan surgiendo en nuestra vida. Tenemos un infarto, pues cambiamos el corazón. Nos quemamos, pues regeneramos la piel. Se nos “pica” un diente, pues introduciendo células regeneramos su estructura.
Transplantes y regeneración
Bénichi e Nouschi, hablaron en 1987 de la existencia de tres grandes revoluciones en la ciencia y la tecnología. A saber, la siderúrgica, la química y la bio-médica. Esta idea básica llevó a otros autores a considerar que todas las ciencias se movían, básicamente, en un sendero a través del cual pasaban por la primera parte, fundamentalmente física, la segunda, química, y la tercera molecular.
Suponiendo que esta explicación de la evolución de la ciencia sea cierta, entonces podríamos decir que la medicina está entrando en la tercera revolución: la molecular. En Tendencias21 hemos hablado, en numerosas ocasiones, de la deriva molecular de la biomedicina. De hecho, el conocimiento molecular está transformando la manera de afrontar diversos condicionantes vitales, tales como la obesidad :.
El conocimiento de nuestra “esencia” molecular está permitiendo que cada vez esté más cerca la obtención de órganos artificiales. Todos conocemos los problemas que implican los transplantes de órganos: rechazos, medicación excesiva, inmunosupresión, etc. Estos graves efectos secundarios podrían verse totalmente solucionados a través de los procesos de regeneración biomédica.
En este sentido, si lográsemos tener la posibilidad de generar órganos “in vitro” no tendríamos que preocuparnos de todos estos efectos colaterales subyacentes a los actuales procedimientos médicos. La investigación biomédica está implementando este conocimiento para conocer las células idóneas que puedan ser utilizadas, al tiempo que se está mejorando la técnica.
Impresiones en tres dimensiones
Una de las estrategias que está suscitando mayor atención a nivel científico y social es el desarrollo de la impresión en 3D. No pensemos que vamos a tener impresoras que sean capaces de generar un corazón, un hígado, etc. como si de una fotocopia se tratara. Es decir, no se va a copiar nuestro propio órgano.
La impresión en 3D está dando buenos resultados y muchos investigadores se muestran confiados con esta técnica. La técnica consiste en la unión de dos elementos fundamentales: por un lado están las células y por el otro un gel que actúa como matriz o soporte. La idea de impresión proviene de saber que es posible ir uniendo estos dos elementos para ir formando tejido y, posiblemente, órganos.
Básicamente la técnica es la siguiente. Con las células se crea una “tinta” biológica formada por células madre. Paulatinamente las células van siendo superpuestas a una estructura básica conformada por el gel matriz. A través de un programa de ordenador se le indicará a la máquina como va a ir distribuyendo el gel y las células. Posteriormente, las células se irán organizando ellas solas para formar un tejido vivo.
La generación de injertos
Los procesos de regeneración celular también son otro de los procesos de gran importancia actual y es el que cosecha mayor número de éxitos. Actualmente se han obtenido éxitos con el injerto de células en quemados. Tanto es así que, para estos casos, parece que el uso de injertos celulares ha sido superado por otras alternativas como el spray celular.
Las tecnologías a las que hemos hecho mención permiten desarrollar injertos personalizados que no van a ser rechazados por nuestro cuerpo. Ahora bien, cuando se realizan éstos, como es evidente, necesitan ser integrados con el cuerpo. Y ahí es donde surge el problema.
Para implantes basados en células, la integración del injerto depende de la vascularización del receptor del mismo. Esta vascularización se consigue mediante el aporte de factores de crecimiento, o bien, mediante la vascularización previa del propio injerto, o de la zona donde se va a realizar el injerto antes de la implantación. Un reto no exento de graves inconvenientes.
Retos futuros
La regeneración es un futuro médico estimulante por las posibilidades que ofrece. Ahora bien también presenta un gran brecha entre lo posible y lo real. Por ello, existen una serie de cuestiones importantes para el avance de la medicina regenerativa.
Entre ellas está la necesidad de aumentar el control del comportamiento celular para mejorar la seguridad y eficacia de los abordajes médicos. También es necesario crear ambientes fisiológicos artificiales que promuevan las respuestas regenerativas óptimas en la terapia celular.
Además es fundamental mejorar los procesos de vascularización de los injertos para mejorar su efectividad. También es necesaria una mejor comprensión de la función del sistema inmunológico en la regeneración, así como los condicionantes de la edad del paciente.
Bénichi e Nouschi, hablaron en 1987 de la existencia de tres grandes revoluciones en la ciencia y la tecnología. A saber, la siderúrgica, la química y la bio-médica. Esta idea básica llevó a otros autores a considerar que todas las ciencias se movían, básicamente, en un sendero a través del cual pasaban por la primera parte, fundamentalmente física, la segunda, química, y la tercera molecular.
Suponiendo que esta explicación de la evolución de la ciencia sea cierta, entonces podríamos decir que la medicina está entrando en la tercera revolución: la molecular. En Tendencias21 hemos hablado, en numerosas ocasiones, de la deriva molecular de la biomedicina. De hecho, el conocimiento molecular está transformando la manera de afrontar diversos condicionantes vitales, tales como la obesidad :.
El conocimiento de nuestra “esencia” molecular está permitiendo que cada vez esté más cerca la obtención de órganos artificiales. Todos conocemos los problemas que implican los transplantes de órganos: rechazos, medicación excesiva, inmunosupresión, etc. Estos graves efectos secundarios podrían verse totalmente solucionados a través de los procesos de regeneración biomédica.
En este sentido, si lográsemos tener la posibilidad de generar órganos “in vitro” no tendríamos que preocuparnos de todos estos efectos colaterales subyacentes a los actuales procedimientos médicos. La investigación biomédica está implementando este conocimiento para conocer las células idóneas que puedan ser utilizadas, al tiempo que se está mejorando la técnica.
Impresiones en tres dimensiones
Una de las estrategias que está suscitando mayor atención a nivel científico y social es el desarrollo de la impresión en 3D. No pensemos que vamos a tener impresoras que sean capaces de generar un corazón, un hígado, etc. como si de una fotocopia se tratara. Es decir, no se va a copiar nuestro propio órgano.
La impresión en 3D está dando buenos resultados y muchos investigadores se muestran confiados con esta técnica. La técnica consiste en la unión de dos elementos fundamentales: por un lado están las células y por el otro un gel que actúa como matriz o soporte. La idea de impresión proviene de saber que es posible ir uniendo estos dos elementos para ir formando tejido y, posiblemente, órganos.
Básicamente la técnica es la siguiente. Con las células se crea una “tinta” biológica formada por células madre. Paulatinamente las células van siendo superpuestas a una estructura básica conformada por el gel matriz. A través de un programa de ordenador se le indicará a la máquina como va a ir distribuyendo el gel y las células. Posteriormente, las células se irán organizando ellas solas para formar un tejido vivo.
La generación de injertos
Los procesos de regeneración celular también son otro de los procesos de gran importancia actual y es el que cosecha mayor número de éxitos. Actualmente se han obtenido éxitos con el injerto de células en quemados. Tanto es así que, para estos casos, parece que el uso de injertos celulares ha sido superado por otras alternativas como el spray celular.
Las tecnologías a las que hemos hecho mención permiten desarrollar injertos personalizados que no van a ser rechazados por nuestro cuerpo. Ahora bien, cuando se realizan éstos, como es evidente, necesitan ser integrados con el cuerpo. Y ahí es donde surge el problema.
Para implantes basados en células, la integración del injerto depende de la vascularización del receptor del mismo. Esta vascularización se consigue mediante el aporte de factores de crecimiento, o bien, mediante la vascularización previa del propio injerto, o de la zona donde se va a realizar el injerto antes de la implantación. Un reto no exento de graves inconvenientes.
Retos futuros
La regeneración es un futuro médico estimulante por las posibilidades que ofrece. Ahora bien también presenta un gran brecha entre lo posible y lo real. Por ello, existen una serie de cuestiones importantes para el avance de la medicina regenerativa.
Entre ellas está la necesidad de aumentar el control del comportamiento celular para mejorar la seguridad y eficacia de los abordajes médicos. También es necesario crear ambientes fisiológicos artificiales que promuevan las respuestas regenerativas óptimas en la terapia celular.
Además es fundamental mejorar los procesos de vascularización de los injertos para mejorar su efectividad. También es necesaria una mejor comprensión de la función del sistema inmunológico en la regeneración, así como los condicionantes de la edad del paciente.
Referencia bibliográfica:
Mao AS y Mooney DJ. Regenerative medicine: Current therapies and future directions. PNAS (2015). DOI: 10.1073/pnas.1508520112.
Mao AS y Mooney DJ. Regenerative medicine: Current therapies and future directions. PNAS (2015). DOI: 10.1073/pnas.1508520112.