Por: Redacción

En México se requieren 12 mil 431 riñones al año para trasplante, mucho más que la demanda de los 58 corazones anuales. También hacen falta siete mil 396 córneas, 404 hígados y tres pulmones. Ante esta carencia, la medicina regenerativa o ingeniería tisular podría ser la salvación para miles de pacientes.

El futuro no es la sustitución ni las operaciones referidas, sino la reconstitución de órganos y tejidos. Por ejemplo, ante una falla cardiaca se quitaría la parte dañada y se pondría un andamio con células madres para repararlo.

En este escenario, María Cristina Piña Barba y sus colaboradores del Instituto de Investigaciones en Materiales (IIM) de la UNAM apuestan a la combinación celular con métodos de ingeniería de materiales, bioquímica y fisioquímica para restablecer funciones biológicas.

En su Laboratorio de Biomateriales crean y prueban andamios celulares, estructuras donde se depositan células y sustancias químicas y biológicas para guiar su crecimiento, diferenciación, implantación, distribución y organización.

Dichos soportes físicos, explicó Piña Barba, están hechos con biomateriales de tercera generación biocompatibles (no tóxicos ni genotóxicos) como los de primera (acero inoxidable, titanio y sus aleaciones, y algunos biopolímeros); además, son biodegradables y bioactivos (se ligan químicamente al tejido, como la hidroxiapatita con el hueso), como los de segunda generación.

Éstos tienen poros interconectados donde se pueden meter células, vasos sanguíneos, arterias, venas o sistema linfático para la reconstitución tisular, lo cual los hace de tercera generación. También deben responder a estímulos celulares específicos y favorecer la actividad en el rubro y la formación de una red vascular.

Descelularización

Para los andamios, desde 1996 Piña y su equipo utilizan la técnica de descelularización de órganos y tejidos, consistente en quitarle a estos últimos (animales o humanos) las células y lo que pueda provocar rechazo del organismo.

¿Qué queda? Un riñón, un hígado o un corazón transparente, es decir, un soporte de colágena (desarrollado por Héctor Martínez en su tesis de maestría), común a todos los mamíferos.

La donación de una persona fallecida en un accidente se podría limpiar y recelularizar, o sembrar células troncales de un enfermo para posteriormente implantarlo sin problema de rechazo.

“Comenzamos por descelularizar hueso de bovino –ya lo hemos hecho también con tráqueas, riñones, hígados y corazón–; a este tejido óseo y duro se le quita el calcio y queda una esponja de colágena. Se le da la forma del órgano requerido y en dos meses hay formación tisular.

Este proceso, señaló Piña Barba, es una posible solución a los trastornos traqueales causados por malacias, cáncer, estenosis y traumas, que pueden derivar en enfermedades respiratorias e incluso en la muerte.

Como la sustitución traqueal con dacrón y otros polímeros no funciona, Benjamín León desarrolló, primero con esponjas de hueso Nukbone (creado en el IIM), el conducto respiratorio referido y lo probó en animales. Era funcional y biocompatible, aunque en vez de crecer se estrechaba.

Después, David Giraldo (como tesis de doctorado bajo la dirección de Piña Barba) descelularizó y recelularizó una tráquea con células mesenquimales. Hoy esto se prueba en la Facultad de Medicina (FM) y en el Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias (INER). Si funciona en la fauna, se pasará a la fase clínica, en humanos.

León, quien hizo su maestría sobre esponjas y aprendió técnicas de caracterización de materiales, también desarrolló andamios de esponja de colágena para sustituir riñón.

La microestructura renal, en particular el glomérulo, la cápsula de Bowman y membranas basales tubulares, se preservan al descelularizarse.

Desde hace año y medio, como parte de su tesis doctoral, León prueba in vitro la esponja de colágena como sustituto de hígado en la Unidad de Investigación en Medicina Experimental de la FM en el Hospital General de México. “La idea es pasar a la fase preclínica y clínica”, dijo.

Piña considera incursionar en el maquinado en 3D, ya que permite generar estructuras parecidas a las naturales. Hay programas para cada tipo que permiten meter cada uno de los 200 tipos de célula del ser humano y determinar a cuál estructura responde bien cada uno.

El académico se dice maravillado por los materiales hechos por sus alumnos de ingeniería en una máquina única en América Latina instalada en el laboratorio de Sebastián Díaz, del Instituto Politécnico Nacional.

Estos se obtienen con hidroxiapatita, tantalio o titanio a una presión de hasta 10 toneladas y una temperatura de mil 500 grados centígrados. Hasta ahora no se producen a nivel industrial, tienen propiedades únicas y desconocemos el alcance de sus aplicaciones, concluyó.