Este es el biomaterial creado por científicos que puede regenerar cartílago en articulaciones

Un equipo de investigadores de las universidades Northwestern y Wisconsin-Madison ha desarrollado un biomaterial innovador que podría revolucionar el tratamiento de la artrosis y otras afecciones relacionadas con el cartílago. Según informó la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, el nuevo material aborda la reparación del cartílago desde una perspectiva bioquímica, creando un entorno favorable para su regeneración.

El biomaterial está compuesto por dos elementos clave: un péptido bioactivo que se une al factor de crecimiento transformante beta-1 (TGFb-1) y ácido hialurónico modificado. El ácido hialurónico es un componente esencial de las articulaciones y del líquido sinovial. La combinación de estos dos componentes permite que las moléculas del cartílago se organicen en fibras que imitan su estructura natural, lo que facilita que el cuerpo produzca nuevo cartílago.

En estudios preliminares realizados en ovejas, el equipo de investigación observó mejoras significativas en la reparación del cartílago en un plazo de seis meses. Al aplicar el biomaterial al cartílago dañado de las rodillas de los animales, los científicos notaron no solo el crecimiento de nuevo cartílago, sino también la presencia de biopolímeros naturales como el colágeno tipo II y los proteoglicanos, que ofrecen una resistencia mecánica sin causar dolor en las articulaciones.

El cartílago enfrenta numerosos desafíos en su reparación, entre ellos su pobre vascularización, lo que dificulta la obtención de nutrientes y oxígeno necesarios para su regeneración. Además, está compuesto por condrocitos y una matriz extracelular rica en colágeno, pero no todos los tipos de colágeno son iguales. Algunos tipos son esenciales para los huesos, mientras que otros son clave para la piel y el cartílago.

El equipo de investigadores liderado por Samuel I. Stupp de la Universidad Northwestern sostiene que con más trabajo, el nuevo biomaterial podría evitar la necesidad de operaciones de prótesis completas de rodilla, tratar enfermedades degenerativas como la artrosis y reparar lesiones deportivas como la rotura del ligamento cruzado anterior. “Nuestra nueva terapia puede inducir la reparación en un tejido que no se regenera de forma natural”, afirma Stupp.

La metodología del equipo de investigación incluye la integración del péptido bioactivo y las partículas de ácido hialurónico modificadas químicamente para promover la autoorganización de fibras a nanoescala. Este proceso imita la arquitectura natural del cartílago y crea un andamio que atrae las células del organismo, facilitando así la regeneración del tejido cartilaginoso. Este enfoque bioquímico representa un avance significativo en la medicina regenerativa.

Evaluación del Biomaterial en Ensayos Animales

Para determinar la eficacia del biomaterial, se realizaron pruebas en ovejas con defectos cartilaginosos en la articulación de la rodilla, una de las más difíciles de regenerar. El material fue inyectado en forma de una matriz gomosa en los defectos del cartílago. Conforme la matriz se degradaba, no solo se observó el crecimiento de nuevo cartílago para rellenar el defecto, sino que el tejido reparado era sistemáticamente de mayor calidad en comparación con el grupo de control.

El tratamiento estándar actual es la cirugía de microfracturas, cuyo principal inconveniente es que suele resultar en la formación de fibrocartílago, que no es adecuado para las articulaciones funcionales. “Al regenerar el cartílago hialino, nuestro método debería ser más resistente al desgaste, solucionando el problema de la escasa movilidad y el dolor articular a largo plazo y evitando la necesidad de reconstruir las articulaciones con grandes piezas”, mencionó Stupp.

El enfoque estándar en la actualidad para tratar problemas articulares es la cirugía de microfracturas. Sin embargo, este procedimiento a menudo resulta en la formación de fibrocartílago, similar al que se encuentra en las orejas, en lugar del cartílago hialino necesario para una función articular óptima, según Stupp.

Añadió que su método propuesto tiene el potencial de regenerar cartílago hialino, lo cual debería hacer que las articulaciones sean más duraderas y resistentes al desgaste. Esto podría resolver problemas de movilidad limitada y dolor articular a largo plazo, además de reducir la necesidad de realizar reconstrucciones articulares con grandes implantes.

“Hemos dado un paso importante hacia la posibilidad de reparar naturalmente el cartílago en humanos adultos que por sí mismos no poseían esta capacidad”, concluyó.

Con información de EFE.