Hoy la tecnología fabrica piel, huesos y cartílagos

La ingeniería de tejidos toma células y las “desarrolla” en condiciones adecuadas para crear tejidos y hasta órganos completos. El mercado ya ofrece muchos productos y los laboratorios siguen trabajando para ampliar la oferta.

13 diciembre, 2001

La fuerza impulsora detrás de la ingeniería de tejidos es la escasez de órganos humanos para realizar transplantes. Claro que éste no es el único factor. Los transplantes son costosos y complejos en términos técnicos. Además, los pacientes se ven obligados a ingerir medicamentos por el resto de su vida para evitar que el cuerpo rechace el nuevo órgano. Una patente basada en el trabajo realizado por los hermanos Jay y Charles Vacanti, pioneros en este campo, podría revertir esta situación para siempre.

El desafío que enfrentan los investigadores reside en conseguir que las células crezcan dentro de los tejidos con la misma forma y propiedades que un tejido original. Un método común consiste en agregar células a una estructura de polímero biodegradable, que luego se implanta en el cuerpo. El problema es que resulta difícil mantener las células ligadas al polímero. “Hay que asegurarse de que las células estén distribuidas equitativamente en esta estructura porque si no se desprenden y se amontonan”, explica Linda Griffith, ingeniera en tejidos del MIT. Otra alternativa consiste en mezclar las células en hidrogel para mantenerlas en su lugar; sin embargo, el hidrogel no retiene formas tridimensionales.

Por eso, los hermanos Vacantis decidieron combinar estas dos técnicas. La primera parte del método patentado consiste en tomar una estructura de polímero y darle la forma de un tejido, ya sea un vaso sanguíneo o una parte del hígado. Luego, sumergirla en un hidrogel líquido que contenga células llamadas precursores de tejidos. Una vez implantado en el cuerpo, el hidrogel se endurece, lo que mantiene las células en su lugar. “Es algo así como concreto reforzado”, comenta Jay Vacanti, que trabaja en el Hospital General de Massachusetts. “Y así el nuevo tejido luce como el que se reemplazó.”

En el laboratorio de Charles Vacanti del Centro Médico de la Universidad de Massachusetts, se probó esta técnica con ratas. Los investigadores quitaron una parte de la médula espinal para simular una lesión. Luego implantaron una estructura de polímero a la que se le incorporó una mezcla de hidrogel que contenía células precursoras nerviosas. Después de un par de meses, no sólo se formó un nuevo tejido sino que las células precursoras evolucionaron en células nerviosas normales y células de la neuroglia aislantes que facilitan la transmisión de impulsos nerviosos. En consecuencia, la mayoría de los animales recuperó la capacidad de mover las extremidades inferiores.

En el futuro, también se podría utilizar esta técnica para reparar defectos de nacimiento o reemplazar cartílagos débiles en personas con artritis. Más adelante, los hermanos Vacanti esperan usar esta tecnología para desarrollar órganos completos.

La fuerza impulsora detrás de la ingeniería de tejidos es la escasez de órganos humanos para realizar transplantes. Claro que éste no es el único factor. Los transplantes son costosos y complejos en términos técnicos. Además, los pacientes se ven obligados a ingerir medicamentos por el resto de su vida para evitar que el cuerpo rechace el nuevo órgano. Una patente basada en el trabajo realizado por los hermanos Jay y Charles Vacanti, pioneros en este campo, podría revertir esta situación para siempre.

El desafío que enfrentan los investigadores reside en conseguir que las células crezcan dentro de los tejidos con la misma forma y propiedades que un tejido original. Un método común consiste en agregar células a una estructura de polímero biodegradable, que luego se implanta en el cuerpo. El problema es que resulta difícil mantener las células ligadas al polímero. “Hay que asegurarse de que las células estén distribuidas equitativamente en esta estructura porque si no se desprenden y se amontonan”, explica Linda Griffith, ingeniera en tejidos del MIT. Otra alternativa consiste en mezclar las células en hidrogel para mantenerlas en su lugar; sin embargo, el hidrogel no retiene formas tridimensionales.

Por eso, los hermanos Vacantis decidieron combinar estas dos técnicas. La primera parte del método patentado consiste en tomar una estructura de polímero y darle la forma de un tejido, ya sea un vaso sanguíneo o una parte del hígado. Luego, sumergirla en un hidrogel líquido que contenga células llamadas precursores de tejidos. Una vez implantado en el cuerpo, el hidrogel se endurece, lo que mantiene las células en su lugar. “Es algo así como concreto reforzado”, comenta Jay Vacanti, que trabaja en el Hospital General de Massachusetts. “Y así el nuevo tejido luce como el que se reemplazó.”

En el laboratorio de Charles Vacanti del Centro Médico de la Universidad de Massachusetts, se probó esta técnica con ratas. Los investigadores quitaron una parte de la médula espinal para simular una lesión. Luego implantaron una estructura de polímero a la que se le incorporó una mezcla de hidrogel que contenía células precursoras nerviosas. Después de un par de meses, no sólo se formó un nuevo tejido sino que las células precursoras evolucionaron en células nerviosas normales y células de la neuroglia aislantes que facilitan la transmisión de impulsos nerviosos. En consecuencia, la mayoría de los animales recuperó la capacidad de mover las extremidades inferiores.

En el futuro, también se podría utilizar esta técnica para reparar defectos de nacimiento o reemplazar cartílagos débiles en personas con artritis. Más adelante, los hermanos Vacanti esperan usar esta tecnología para desarrollar órganos completos.

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