Aprovechando la capacidad innata del cuerpo para curarse a sí mismo, investigadores del Centro de Regeneración Musculoesquelética del Hospital Houston Methodist están desarrollando implantes biomiméticos disolubles que aumentan la recuperación de fracturas óseas complejas.
La Dra. Francesca Taraballi, directora de este centro, y sus colegas, construyeron un dispositivo de andamiaje basado en colágeno llamado Membrana de Tres Zonas (3ZM), que ahora está en producción. El andamiaje mejora la estructura y composición de los huesos en crecimiento de una manera que acelera la reparación de fracturas complejas, las cuales de otro modo resultarían en altas tasas de infección, curación lenta o incompleta, e incluso amputación.
La especialista ha demostrado que los procesos regenerativos dependen de un diálogo intrincado entre diferentes tipos de células.
“Reconocemos la increíble capacidad del cuerpo humano para curarse y la aprovechamos diseñando implantes y materiales biomiméticos que mejoran la respuesta celular durante la curación”, añade la Dra. Taraballi. “Con este enfoque, podemos confiar en la cascada de curación fisiológica local y evitar la introducción de estímulos bioactivos, como los factores de crecimiento, que pueden tener efectos secundarios no deseados”.
El Centro de Regeneración Musculoesquelética recibió recientemente $6 millones de dólares, del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, bajo el liderazgo del Dr. Bradley Weiner, profesor de cirugía ortopédica clínica, para completar la evaluación preclínica de dicha tecnología 3ZM.
Reforzando el hueso desde adentro hacia afuera
En modelos preclínicos, el andamiaje 3ZM llevó a las células inmunitarias, las células madre y las células de la membrana ósea para remodelar una fractura compleja en un hueso funcional. En seis semanas, el hueso se curó y los implantes biomiméticos fueron absorbidos por el cuerpo, dejando el hueso fuerte.
Durante el proceso de curación, el 3ZM se corta y da forma para encajar en el sitio del defecto y luego se sutura al periostio circundante. El proceso solo requiere una operación.
Después de cuatro a seis semanas, el hueso está completamente curado y el 3ZM se absorbe.
Materiales innovadores en el centro del escenario
La misión del Centro de Regeneración Musculoesquelética del Hospital Houston Methodist es restaurar la estructura y función del sistema musculoesquelético para aliviar enfermedades y dolores crónicos.
El centro es un laboratorio de investigación traslacional multidisciplinario, donde científicos aprovechan las capacidades naturales de curación del cuerpo y las usan en su máximo potencial para aplicaciones de administración de fármacos e ingeniería de tejidos. Aquí, expertos usan la experiencia en nanomedicina, ingeniería, química, biología y ciencia de materiales para realizar investigaciones de vanguardia diseñadas para facilitar la traducción de la tecnología a la clínica humana.
“Buscamos acelerar la velocidad a la que la nanotecnología y la ingeniería de tejidos pasan del laboratorio a la práctica clínica”, enfatiza la Dra. Taraballi. “Nuestros esfuerzos están dirigidos al tratamiento de necesidades musculoesqueléticas traumáticas y patológicas no satisfechas actualmente, utilizando tecnologías médicas innovadoras que funcionan dentro de, y no alrededor de las leyes de la naturaleza”.
