Hacia la reconstrucción de órganos y tejidos. Como ya hemos explicado anteriormente, la terapia en principio más inmediata de los cultivos de células madre será el trasplante de poblaciones célulares al propio individuo donante.

Pero para conseguir el auténtico potencial terapéutico de esta tecnología habría que lograr reconstruir tejidos más complejos e incluso órganos o algunas de sus partes, con plena funcionalidad.

Aquí se presentan nuevos problemas de otro tipo, que podríamos englobar bajo el epígrafe de “ingeniería de tejidos y órganos”, pero que aún queda camino por recorrer. De todas formas, repasaremos algunos avances recientes resultado de experimentos con animales que en un futuro podrían combinarse con las estrategias de las células madre.

Organizadas Tridimensionalmente

Uno de los puntos clave en la generación de órganos, es lograr estructuras organizadas tridimensionalmente, donde las distintas células adquieran posiciones adecuadas para intercomunicarse entre sí y con otras partes del organismo. Con esto se intenta disponer de “andamios” tridimensionales que sirvan para dar forma y consistencia, y para alojar adecuadamente a las células.

Prótesis óseas biológicas

Las Prótesis óseas biológicas, hechas en base de combinaciones de células, sustancias bioactivas y matrices tridimensionales de soporte que imitan el hueso natural, :

• Según un estudio publicado en la Revista Portales Médicos, un grupo ha demostrado la importancia de las interacciones celulares tridimensionales y de la densidad celular para producir tejidos de tipo óseo.  
• Según la investigación del Enrique Iáñez Pareja de Universidad de Granada, Otro grupo ha usado una combinación de trozos de coral (una cerámica natural de carbonato cálcico) con células madre mesenquimales para generar implantes ortopédicos que lograron curación al menos parcial de lesiones óseas en ovejas.
• Usar células madre mesenquimales es una ventaja ya que son fáciles de aislar de la médula ósea.

Reconstrucción de vejiga urinaria de perros

Reconstrucción de vejiga urinaria de perros: se aislaron células de músculo liso del exterior y células uroteliales del interior de la pared de la vejiga, se multiplicaron in vitro, y se sembraron respectivamente en la superficie exterior e interior de un tejido de poliéster con forma de vejiga; la construcción resultante se nutrió durante 7 días en un medio estéril, y se implantó en perros que carecían de la mayor parte de su vejiga.

Esta “neo-vejiga” funcionó de modo notablemente similar a la natural al menos durante un año, demostrando estabilidad en el volumen de orina y resistencia adecuada. A los tres meses del trasplante los polímeros habían desaparecido, y la vejiga había desarrollado vasos sanguíneos y alguna inervación. A microscopio, la histología de la neovejiga era notablemente parecida a la natural, con capas de músculo liso y urotelio patentes.

Arterias funcionales artificiales

Un equipo del MIT obtuvo arterias funcionales artificiales, usando como andamiaje un polímero de poliglicólico.

El polímero, con forma de tubo, servía para cebar el anclaje de células de musculatura lisa de vacas, y se conectó a un sistema de perfusión pulsátil que imitaba la frecuencia de pulso de la arteria embrionaria (165 pulsos/min).

Luego de 8 semanas, se cubrió el interior con células endoteliales. El pulso favorecía la producción de colágeno, de modo que las paredes del vaso eran relativamente gruesas y resistentes, aunque no tanto como en los vasos naturales. La conclusión es que resistían fuerzas de ruptura, aguantaban suturas, y mostraban respuestas contráctiles ante agentes farmacológicos.

Por ultimo, se comprobó que contenían  células de musculatura lisa. Estas arterias artificiales se implantaron en cerdos (sustituyendo a porciones de arterias de las patas), y aguantaron más de tres semanas sin obstruirse.

Órganos macizos como el riñón y el hígado

Lograr que órganos macizos como el riñón y el hígado, constituye el “abracadabra” de la bioingeniería. Aún estamos en la primera infancia de la ingeniería de tejidos y órganos. El reto futuro será no solo derivar células diferenciadas a partir de células madre, sino lograr estructuras funcionales, con su vasculatura y su inervación.

El MIT logró igualmente un avance hacia algo parecido a un hígado artificial. Se logró usando una técnica de impresión en tres dimensiones que originalmente fue pensada para piezas metálicas. Este equipo logró estructuras compuestas de varias láminas de polímero que contenían canales internos de 300 micrometros.

Los investigadores sembraron esta matriz con células endoteliales y de hígado de rata y perfundieron medio nutritivo durante 5 semanas. Con esto lograron que las células se organizaran en estructuras microscópicas semejantes a las del hígado, y que produjeran albúmina.

Primeros tejidos artificiales aprobados

Vamos a mencionar los primeros tejidos artificiales aprobados en los EEUU para uso clínico son derivados de piel y de cartílago.

• El TransCyte de la empresa Advanced Tissue Sciences es un sustituto de piel hecho con células de la dermis sobre un polímero biodegradable, y que se puede usar como cubierta protectora temporal en quemaduras de 2º y 3º grado.
• Advanced Tissue Sciences desarrolló el Dermagraft, previsto para el tratamiento de las úlceras en los pies de los diabéticos. Se fabrica sembrando fibroblastos de dermis humana sobre un andamio sintético de material bioabsorbible. Las células se estimulan y producen colágeno, proteínas estructurales y factores de crecimiento.
• Apligraf de la empresa Organogenesis consta de dermis y epidermis, y se ha aprobado para tratar úlceras de piernas que no curan espontáneamente, como las de los diabéticos. Consta de una capa de células dérmicas y epidérmicas obtenidas a partir del prepucio en la circuncisión.
• Carticel, de Sanofi (antesGenzyme Corporation) , se ha aprobado para reemplazar cartílago dañado de la rodilla. La empresa toma condrocitos a partir del paciente y los hace crecer en una matriz biodegradable, implantándose en la rodilla del enfermo.
• Curis, desarrollo el Chondrogel, que es una mezcla inyectable de condrocitos autólogos y de polímero de hidrogel. Su indicación sería el tratamiento del reflujo vesicouretral, un defecto congénito de la vejiga urinaria de niños, y la incontinencia por estrés en las mujeres.

Te invito a profundizar un poco mas leyendo nuestro articulo «Demuestran que se puede regenerar tendón con células madre«