Un ingenio de biomaterial 3D para liberar lentamente las células madre ha funcionado en animales de laboratorio, para garantizar que las células madre implantadas permanezcan para aliviar el dolor y revertir la osteoartritis en las articulaciones de rodilla.
Los resultados de este estudio con roedores se han publicado en Chemical Engineering Journal. En sus conclusiones, se dice que han reducido el uso de células madre en un 90%, evitando así el desafío del enrojecimiento, la hinchazón y el tejido cicatricial que pueden surgir de grandes dosis de células madre.
Estos investigadores se muestran esperanzados con los resultados que, en su opinión, abren un posible camino para revertir la osteoartritis en humanos.
Actualmente, no existe ningún tratamiento que pueda revertir el curso de la osteoartritis y las únicas opciones son tratar de aliviar el dolor. La terapia con células madre ofrece potencialmente esperanza y se ha demostrado que aliena la enfermedad, pero una dosis de células madre tiene efectos secundarios como aparición de enrojecimiento, hinchazón y tejido cicatricial. En definitiva, escasos beneficios y solo es eficaz durante un período limitado, debido a la pérdida gradual de células.
Para superar este problema de dosificación, investigadores del Departamento de Ortopedia del Hospital Union de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong sembraron células madre mesenquimales del cordón umbilical en un biomaterial de criogel.
Las células madre mesenquimales (MSC) son células madre adultas que pueden diferenciarse en otros tipos de células. Las MSC se obtienen de la médula ósea, la grasa o el tejido del cordón umbilical.
Las MSC derivadas del cordón umbilical (UCMSC) han surgido en los últimos años como células de trasplante terapéutico populares debido a su abundante suministro, alta capacidad proliferativa y procedimiento de recolección no invasivo. Otra razón a su favor es que plantean problemas éticos relativamente menores.
Efectos terapéuticos del criogel en osteoartritis
Los criogeles son matrices de gel que se forman a temperaturas bajo cero. Tienen macroporos interconectados (poros de más de 10 micrómetros de diámetro), muy parecidos a una esponja.
Y, debido a que, como una esponja, estos agujeros pueden permitir el transporte masivo de pequeñas partículas, los biomateriales de criogel tienen potencialmente una variedad de usos biomédicos.
Al sembrar las células madre en el biomaterial de criogel, los investigadores encontraron que las células se volvían más fuertes y mostraban efectos terapéuticos mejorados con respecto a la osteoartritis en roedores.
El criogel también, de manera crucial, aseguró que las células madre implantadas permanecieran en el área de la articulación de la rodilla durante mucho más tiempo. Esto, a su vez, permitió una reducción de la dosis de células madre en un 90%.
Como advierte Wei Tong, autor principal de este estudio que trabaja en el Departamento de Ortopedia del Union Hospital, son necesarias unas dos semanas para que la mitad de las células implantadas desaparezcan, pero sus efectos regenerativos se mantienen durante más tiempo.
“Es posible que el resultado terapéutico venga indirectamente -continúa el investigador-, a través de las células madre que secretan factores de crecimiento epidérmico, que estimulan la proliferación y curación celular, en lugar de convertirse directamente en cartílago recién formado en la articulación”.
Los investigadores también encontraron que las células eran muy potentes para reducir el dolor articular en los ratones, como resultado de la inflamación.
Siguiendo esta prueba de concepto, estos científicos pretenden conseguir estos resultados como mínimo en primates no humanos y, finalmente, usar el complejo de células madre-criogel en ensayos clínicos con la participación de personas.
