Los investigadores han utilizado ondas sonoras para convertir las células madre en células óseas, en un avance de la ingeniería de tejidos que podría ayudar a los pacientes a recuperar el hueso perdido por el cáncer o las enfermedades degenerativas.
El innovador tratamiento con células madre de los investigadores de la Universidad RMIT de Melbourne (Australia) ofrece una forma inteligente de superar algunos de los mayores retos de este campo, gracias al poder de precisión de las ondas sonoras de alta frecuencia.
La ingeniería de tejidos es un campo emergente que pretende reconstruir huesos y músculos aprovechando la capacidad natural del cuerpo humano para curarse a sí mismo. Uno de los principales retos a la hora de regenerar el hueso es la necesidad de contar con grandes cantidades de células óseas que prosperen y florezcan una vez implantadas en la zona objetivo.
Hasta la fecha, los procesos experimentales para transformar las células madre adultas en células óseas han utilizado equipos complicados y costosos y han tenido dificultades para la producción en masa, lo que hace que la aplicación clínica generalizada sea poco realista.
El tratamiento fue eficaz con varios tipos de células, incluidas las derivadas de la grasa, cuya extracción del paciente es mucho menos dolorosa
Además, los pocos ensayos clínicos en los que se ha intentado regenerar hueso han utilizado principalmente células madre extraídas de la médula ósea del paciente, un procedimiento muy doloroso.
En un nuevo estudio publicado en la revista 'Small', el equipo de investigación del RMIT demostró que las células madre tratadas con ondas sonoras de alta frecuencia se convirtieron en células óseas de forma rápida y eficaz. Y lo que es más importante, el tratamiento fue eficaz con varios tipos de células, incluidas las derivadas de la grasa, cuya extracción del paciente es mucho menos dolorosa.
La doctora Amy Gelmi, co-investigadora principal, asegura que el nuevo método es más rápido y sencillo que otros. "Las ondas sonoras reducen en varios días el tiempo de tratamiento que suele ser necesario para que las células madre empiecen a convertirse en células óseas. Este método tampoco requiere ningún fármaco especial 'inductor de hueso' y es muy fácil de aplicar a las células madre", explica la investigadora del Vicerrectorado de RMIT.
TRATAMIENTO DE LAS CÉLULAS MADRE
"Nuestro estudio descubrió que este nuevo método tiene un gran potencial para ser utilizado en el tratamiento de las células madre, antes de recubrirlas en un implante o inyectarlas directamente en el cuerpo para la ingeniería de tejidos", añade.
Las ondas sonoras de alta frecuencia utilizadas en el tratamiento de las células madre se generaron en un dispositivo de microchip de bajo coste desarrollado por el RMIT. El co-investigador principal, el distinguido profesor Leslie Yeo, y su equipo han pasado más de una década investigando la interacción de las ondas sonoras a frecuencias superiores a 10 MHz con diferentes materiales.
El dispositivo generador de ondas sonoras que han desarrollado puede utilizarse para manipular con precisión células, fluidos o materiales. "Podemos utilizar las ondas sonoras para aplicar la cantidad justa de presión en los lugares adecuados a las células madre, para desencadenar el proceso de cambio", apunta Yeo.
"Nuestro dispositivo es barato y sencillo de utilizar, por lo que podría ampliarse fácilmente para tratar un gran número de células de forma simultánea, algo vital para una ingeniería de tejidos eficaz", añade.
La siguiente fase de la investigación consiste en investigar métodos para ampliar la plataforma y trabajar en el desarrollo de biorreactores prácticos que impulsen una diferenciación eficiente de las células madre.