Crean en el laboratorio huesos a medida a partir de células madre

NUEVA YORK.- Si un enamorado le rompe el corazón, los ingenieros de tejido cardíaco no podrán repararlo. Pero si algo le quiebra un hueso, especialistas en ingeniería de tejidos podrían hacer crecer reemplazos a medida. Gordana Vunjak-Novakovic, profesora de ingeniería biomédica de la Universidad de Columbia, acaba de resolver uno de los tantos problemas que existen en el camino hacia el desarrollo de los implantes óseos: ¿cómo hacer crecer huesos nuevos con la forma anatómica de las piezas originales?

En el laboratorio, el equipo de Vunjak-Novakovic creó y cultivó dos huesos pequeños. Para esas piezas, que forman parte de una de las articulaciones de la mandíbula, los científicos utilizaron células madre humanas. La forma exacta se logró con imágenes digitales tomadas de huesos sanos.

Según el doctor Charles A. Vacanti, director de los laboratorios de Ingeniería de Tejidos y Medicina Regenerativa del Hospital de Brigham y las Mujeres, en Boston, estos reemplazos óseos tendrían varias aplicaciones. Vacanti, que no participó del desarrollo en Columbia, agregó: “Si los equipos de estudios por imágenes cuentan con una resolución lo suficientemente alta, uno puede construir virtualmente cualquier forma compleja que desee, como, por ejemplo, el hueso del oído medio, para crear un duplicado exacto -dijo-. Es el mejor ejemplo de lo que se puede lograr con la ingeniería de tejidos”.

La ingeniería ósea está a prueba en ensayos con animales y en unas pocas personas. En una década, ya podría ser de uso común en los quirófanos, señaló Rosemarie Hunziker, del Instituto Nacional de Estudios Biomédicos por Imágenes y Bioingeniería, que financia el estudio del equipo de Columbia. “Es un campo que está atrayendo mucho interés de capitales privados”, señaló el doctor Robert Langer, del MIT y titular de más de 750 patentes otorgadas o pendientes en ingeniería de tejidos y sistemas de administración de fármacos.

El trabajo en el laboratorio del equipo de Vunjak-Novakovic, que está tramitando una patente a través de Columbia, también despertó gran interés en muchos inversores, pero la investigadora asegura que es demasiado pronto como para hablar de aplicaciones comerciales. “Estamos comenzando los ensayos con animales grandes para determinar la seguridad y la factibilidad antes de la comercialización”, precisó.

El equipo usó imágenes digitales de la articulación mandibular para guiar a una máquina que talló una réplica tridimensional a partir de material óseo estéril. El equipo transformó la matriz desnuda en tejido vivo poniéndola en una cámara moldeada según su forma exacta y agregándole células humanas, generalmente obtenidas de médula ósea o grasa liposuccionada. Una provisión continua de oxígeno, hormonas de crecimiento, azúcar y otros nutrientes se introdujo en el biorreactor para que el hueso se formara.

“Las células crecen rápidamente -dijo Vunjak-Novakovic-. No saben si están en el cuerpo o en un medio de cultivo. Sólo sienten las señales.”
Los implantes óseos tradicionales se cosechan de otras partes del cuerpo, lo que frecuentemente es una operación traumática, o se fabrican de materiales como el titanio, que no siempre son compatibles con los huesos anfitriones o causan inflamación, dijo Francis Y. Lee, profesor de cirugía ortopédica del Colegio de Cirujanos y Médicos Clínicos de la Universidad de Columbia. Lee tampoco intervino en este experimento ni pertenece al equipo de la doctora Vunjak-Novakovic.