La autocuración y la regeneración de tejidos es una de las metas de la medicina moderna actual. Desde que nacemos hasta que morimos, nuestras células van perdiendo la capacidad de regenerarse. Mientras que una herida en un bebé se cura rápidamente, en una persona mayor tarda más en cerrarse. Por eso dar un apoyo a la capacidad de nuestras células de dividirse y multiplicarse para cerrar heridas o curar daños es una de las metas que se buscan y que supondrán una mejora en el abordaje de muchas enfermedades.
En los últimos tiempos investigaciones, como esta de la Universidad de Conneticut, han conseguido regenerar con éxito el cartílago de la articulación de un conejo a través de señales eléctricas que impulsaban a las células a la regeneración, diseñando una matriz de tejido con nanofibras de ácido poliláctico, un polímero biodegradable que produce una carga eléctrica al comprimirse. El objetivo de los investigadores era conseguir que esta matriz generase un campo eléctrico estable y constante que atrajera a las células y éstas consiguieran regenerar el cartílago.
De momento este avance ha sido un éxito, poniendo las bases para la regeneración de articulaciones humanas. Pero no es la única investigación que busca regenerar tejidos. Desde hace dos años, la bioquímica María Moros, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, y su equipo buscan “engañar” a las células para promover la regeneración. Una investigación que parte de su conocimiento en las capacidades de las nanopartículas y su experiencia con el Hydra vulgaris, un pequeño pólipo que comparte origen evolutivo con las medusas y que es capaz de regenerarse ilimitadamente. “Si divides este pólipo en dos, en tres días tienes dos animales completamente iguales”, cuenta a Consalud.es la investigadora. “Los humanos también tenemos esa capacidad, pero diagamos que está dormida”.
“Nuestro objetivo es engañar a la célula con una nanopartícula y un imán que creen una fuerza que los sensores de la célula interpreten como la obligación de dividirse"
A partir de este par de ideas nació Sirocco, un proyecto que por su innovación ha conseguido la financiación de casi dos millones de euros del tribunal del Consejo Europeo de Investigación, “un sueño” que ha hecho posible estos dos años de investigación en el que han demostrado que su hipótesis puede ser factible. “Nuestro objetivo es engañar a la célula con una nanopartícula y un imán que creen una fuerza que los sensores de la célula interpreten como la obligación de dividirse para aumentar la regeneración”.
La idea parte del concepto de mecanotransducción, un fenómeno que aprovecha la capacidad de las células de detectar ciertos estímulos mecánicos y transformarlos en señales bioquímicas que mandan a las células la necesidad de multiplicarse. Las células son capaces de captar diferentes cambios en la tensión o diferentes fuerzas que les llevan a actuar. “Cuando por ejemplo tenemos una herida, los sensores ubicados en la membrana de las células captan un cambio en la tensión, ya que hay menos células alrededor, y manda a la célula la orden de dividirse, dando lugar a la regeneración”. Con unas nanopartículas electromagnéticas modificadas y un imán, estos investigadores han conseguido imitar este proceso.
“Hemos puesto en las nanopartículas electromagnéticas, en una zona que luego entra en contacto con los sensores que recubren la membrana de la célula, las moléculas que queremos que se expresen, modificadas previamente. Este primer paso lo hemos conseguido, uniendo las nanopartículas a las células que queremos”. Y a través de distintos procesos han visto que estas partículas son capaces de dar el mensaje, el problema ahora es encontrar el nivel exacto de fuerza que produzca el imán para que se desencadene ese fenómeno.
“Nos está costando poner a punto la fuerza exacta que tiene que hacer el imán para atraer a esas nanopartículas y generar la cadena de respuestas”
“Nos está costando poner a punto la fuerza exacta que tiene que hacer el imán para atraer a esas nanopartículas y generar la cadena de respuestas”. La pandemia durante los primeros meses del proyecto que nació en mayo del 2022, el Brexit que dificulta el acceso a la tecnología proveniente del Reino Unido, y la falta de un ingeniero que quisiera trabajar con ellos en un proyecto universitario han retrasado este proceso. “En octubre llega una ingeniera física para ayudarnos a regular la potencia de los imanes. Esperamos que con ello en breve tengamos resultados”, señala Moros.
OBJETIVOS Y MIRAS DE FUTURO
La posibilidad de mandar a una célula exacta la orden de regeneración abre las puertas a un nuevo campo de medicina regenerativay personalizada capaz de llegar a la herida y tratarla reduciendo los efectos secundarios. “Mientras otros tratamiento afectan a todo el cuerpo, este solo se centraría en la zona a tratar”.
En un principio este sistema se utilizará para las heridas superficiales, una vez que la teoría en células de cultivo sea demostrada y puedan empezar a aplicarla primero en animales y luego ya en humanos. Se tardará todavía un tiempo en ver, si se confirma su eficacia, este tratamiento en la asistencia clínica. “Pero en el momento en el que la teoría se demuestre podremos enfocar las nanopartículas a cualquier parte del cuerpo que se quiera controlar, y nos gustaría dirigirnos a las células madres. Luego se seguirá viendo, llegar a este punto será todo un hito”, concluye María Moros.