Con el objetivo de tratar caderas artríticas gastadas sin cirugía extensa para reemplazarlas, científicos han programado células madre para hacer crecer cartílago nuevo en una plantilla de 3-D con forma de la bola de la articulación de la cadera. Además, mediante el uso de la terapia génica, han activado cartílago nuevo para liberar moléculas antiinflamatorias que se defiendan de un retorno de la artritis.
La técnica, demostrada en un esfuerzo de colaboración entre la Escuela de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis y Cytex Therapeutics Inc. en Durham, Carolina del Norte, Estados Unidos, se detalla en un artículo que se publica en 'Proceedings of the National Academy of Sciences'.
El descubrimiento podría proporcionar un día una alternativa a la cirugía de reemplazo de cadera, sobre todo en los pacientes más jóvenes. Los médicos son reacios a realizar este tipo de operaciones en pacientes menores de 50 años debido a que las prótesis articulares suelen durar menos de 20 años y una segunda cirugía de reemplazo de articulaciones para eliminar una prótesis desgastada puede destruir el hueso y poner a los pacientes en riesgo de infección.
"La sustitución de una articulación protésica no es una cirugía difícil --dice Farshid Guilak, profesor de Cirugía Ortopédica en la Universidad de Washington--. Hemos desarrollado una manera de resurgir una articulación artrítica usando las propias células madre del paciente para crecer cartílago nuevo, en combinación con la terapia génica para liberar moléculas anti-inflamatorias para mantener la artritis a raya. Nuestra esperanza es evitar, o al menos retrasar, un metal estándar y reemplazar la articulación protésica de plástico", añade.
La técnica utiliza un andamio sintético biodegradable 3-D que Guilak y su equipo desarrollaron. El andamio, moldeado en la forma precisa de la articulación de un paciente, se cubre con el cartílago a partir de las propias células madre del paciente tomadas de grasa debajo de la piel. El andamio puede implantarse sobre la superficie de una cadera artrítica, por ejemplo.
El recubrimiento de la articulación de la cadera con tejido "vivo" está diseñado para aliviar el dolor de artritis y retrasar o incluso eliminar la necesidad de una cirugía de reemplazo de articulaciones en algunos pacientes. Además, mediante la inserción de un gen en el cartílago recién cultivado y su activación con un fármaco, el gen puede orquestar la liberación de moléculas anti-inflamatorias para luchar contra el retorno de la artritis, que generalmente es lo que desencadena tales problemas en las articulaciones en el primer lugar.
"Cuando hay inflamación, podemos dar a un paciente un medicamento simple, que activa el gen que hemos implantado, para reducir la inflamación en la articulación", afirma Guilak, también profesor de Biología del Desarrollo y de Ingeniería Biomédica. "Podemos dejar de dar el medicamento en cualquier momento, lo cual desactiva el gen", añade.
Esta terapia génica es importante, explica, porque cuando los niveles de moléculas inflamatorias se elevan en una articulación, el cartílago se destruye y el dolor aumenta. Mediante la adición de la terapia génica a la técnica de células madre y andamios, Guilak y sus colegas creen que será posible convencer a las articulaciones de los pacientes para que se defiendan de la artritis y funcionen mejor durante un tiempo más largo.
El andamio 3-D se construye utilizando un patrón de tejido que le da al dispositivo la estructura y propiedades del cartílago normal. Franklin Moutos, vicepresidente de desarrollo de la tecnología en Cytex, subraya que la estructura única es el resultado de aproximadamente 600 haces de fibras biodegradables juntas para crear un tejido de alto rendimiento que puede funcionar como cartílago normal.
"Como prueba de ello, los implantes de tejidos son lo suficientemente fuertes para soportar cargas de hasta diez veces el peso corporal de un paciente, que suele ser lo que nuestras articulaciones deben soportar cuando hacemos ejercicio", afirma Moutos.
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