A PARTIR DE CÉLULAS MADRE científicos desarrollan cartílago articular

El proyecto Innova Bío Bío cumplió sus metas, obtuvo cartílago articular de rodilla a partir de células mesenquimales de médula ósea, un gran paso en términos de ingeniería de tejidos a nivel nacional.

Corría el año 2005 cuando el equipo del departamento de Biología Celular, dirigido por el doctor Francisco Nualart, se planteó la idea de desarrollar tecnología para la obtención de cartílago articular autólogo a partir de la diferenciación de células madres. La iniciativa se plasmó en el proyecto Innova Bío Bío Generación de cartílago articular antólogo para la reparación de lesiones osteocondrales articulares a través de métodos de ingeniería de tejidos, cuya idea principal era establecer las bases, en términos de laboratorio, para poder desarrollar este tipo de tecnología para realizar no sólo transplante de cartílago –eje del proyecto-, sino que en un futuro lograr la diferenciación de células madres generando un transplante que restaurara otras áreas afectadas, por ejemplo válvulas cardiacas o nervios dañados.

Lo que alguna vez pareció ciencia ficción hoy en la Universidad de Concepción es realidad. Aprovechando la capacidad montada y la experiencia del equipo científico se avanzó cuantitativa y cualitativamente en materia de ingeniería de tejidos (ciencia que busca el reemplazo funcional de estructuras tisulares y órganos a partir de construcciones generadas in vitro desde células de los mismos pacientes) con un fuerte foco en células madres.

En Chile se tratan entre 60 mil y 80 mil pacientes con lesiones osteocondrales de la rodilla. Los tratamientos de estas lesiones, en una etapa temprana, se dividen entre los que buscan el rellenado de la lesión mediante una cicatriz de fibrocartílago, estimulando la médula ósea in situ y en los tratamientos que buscan la generación de cartílago hialino a través de injertos autólogos o heterólogos.

Uno de los grandes inconvenientes en este tipo de lesiones es que el cartílago articular es aneural y avascular, es decir, incapaz de regenerarse in vitro.

“El cartílago cuenta con una estructura específica de ciertas proteínas y ciertos polímeros de azúcar” explicó Nualart. Dentro de las proteínas una de las principales es el Colágeno 2, mientras que dentro de los polímeros de azúcar el equipo se enfocó en el Agrecán. “La función de ambos es generar malla molecular tridimensional, que es donde las células pueden vivir y se pueden diferenciar. Si se saca esa malla la célula pierde su fenotipo, su característica. Por lo tanto esa malla tridimensional en el cartílago es vital para que las células puedan diferenciarse”, explicó.

El cartílago hialino, que es lo que ha desarrollado el laboratorio es especialmente complicado en ese aspecto, porque generalmente las células no forman bien ese cartílago. “Lo que hemos hecho, básicamente, es proporcionarle a la célula un medio de cultivo y una condición de cultivo que ayude a esa diferenciación”, señaló el director del proyecto.

A partir del desarrollo de una construcción tisular, basada en una matriz biodegradable y biocompatible –una especie de colágeno- en la que van sembradas las células a partir de condorcitos maduros o de células madres del mesénquima -tejido conectivo primitivo que se deriva tanto del mesodermo primitivo como de la cresta neural- de los mismos pacientes, que calce perfectamente en la lesión y se integre a los tejidos circundantes. Esta construcción tendría una mejor organización del tejido hialino dañado, una mejor integración con el tejido circundante y se evitaría una respuesta inflamatoria.

El proyecto fue una experiencia completamente distinta para el laboratorio. Si bien las diferencias no se dan en el quehacer propiamente biológico, están en hacer las cosas con un foco diferente. “Es generar o buscar dentro del procedimiento científico puntos de innovación, pensar en un producto que puede ser comercializado. Eso tiene una connotación diferente para nosotros, no habíamos tenido ese foco en trabajo” explicó el académico.

El equipo multidisciplinario que participó en el proyecto estuvo compuesto por los investigadores asociados María de los Ángeles García y Freddy Montoya junto a Ernesto Besser, del Hospital Traumatológicos; Edgardo Sanzana, del Hospital de Trabajador y Patricio Torres, de la facultad de Medicina.

Si bien las pruebas se realizaron en animales, gracias a los avances realizados con esta tecnología, cuyos resultados han sido pioneros en el país, se espera que en un futuro próximo sea aplicado en humanos, ya que se comprobó que la tecnología y el conocimiento desarrollados para generar cartílago articular in vitro a partir de una célula madre diferenciada es correcta.[subir]