Directo al hueso

miércoles 23 de diciembre de 2020 – 00:00 GMT+0000      
Compartir

Seguramente pocos de ustedes se han interesado alguna vez por la «regeneración ósea» que es precisamente el tema en el que las autoras de este artículo han estado investigando durante los últimos quince años. 

Sin embargo, la búsqueda en Google de “regeneración ósea” arroja 1.740.000 resultados; concepto que se puede resumir como la técnica para estimular la formación de hueso en las zonas donde hay carencia. Pero aún siendo esto cierto, podríamos añadir que las técnicas de regeneración ósea pretenden también estimular la formación de hueso en aquellas zonas en las que la pérdida de masa ósea es tal que nuestro cuerpo es incapaz de recuperarlo.

Por suerte para nosotros nuestros huesos son más activos de lo que puede parecer. A lo largo de la vida el tejido óseo está en constante remodelación y cambio, tarea que llevan a cabo dos tipos de células: los osteoblastos, que se encargan de la formación de hueso nuevo y los osteoclastos cuyo trabajo es retirar «hueso viejo». 

Cuando el daño óseo es grande y los osteoblastos no pueden repararlo, como ocurre en traumatismos causados por accidentes de circulación o deportivos; o cuando  hay que retirar parte del hueso para curar o frenar la propagación de infecciones, es necesario estimular su regeneración. Es a la búsqueda de nuevas herramientas para regenerar defectos óseos no autorreparables a lo que el grupo de investigación Sistemas de Liberación de Fármacos de la Universidad de La Laguna, que lideramos las autoras, profesoras del Departamento de Ingeniería Química y Tecnología Farmacéutica, se viene dedicando desde hace más de una década. La naturaleza del problema requiere un abordaje multidisciplinar por lo que la colaboración de profesionales de otras especialidades ha resultado de gran ayuda para evaluar la eficacia, en modelos animales, de estrategias terapéuticas previamente diseñadas en el laboratorio.

La trayectoria del grupo se inició en 1995, a raíz de una consulta que nos hizo una empresa dedicada a la fabricación de cementos óseos (biomateriales empleados en cirugía ósea y odontología) a base de fosfatos cálcicos, componente inorgánico de los huesos humanos. El tema nos interesó y nos llevó a fabricar, con dichos fosfatos, depósitos biocompatibles y osteointegrables para fármacos. Sabíamos que las infecciones óseas son difíciles de erradicar y que, en la mayoría de los casos, hay que intervenir quirúrgicamente. Por eso centramos nuestra atención en el diseño de depósitos que sirvieran como reservorios de antibióticos; es decir, como sistemas de liberación controlada de antibióticos que pudieran ser implantados en el foco de infección del hueso. 

El tratamiento de este tipo de infecciones se basa en la administración de antibióticos por distintas vías (oral, inyección) a dosis elevadas durante largos periodos de tiempo como medio para mantener niveles suficientes del antibiótico en el foco de infección durante el tiempo necesario para erradicarla. Son varias las ventajas de los depósitos de antibiótico fabricados en nuestro laboratorio. En primer lugar, se implantan en el hueso infectado por lo que pueden proporcionar antibiótico directamente en el foco de infección pudiendo reducirse drásticamente las dosis requeridas; por otra parte, y no menos importante, no es necesario retirar los implantes puesto que se acaban integrando en el hueso. Esta técnica mostró ser eficaz en un modelo animal para combatir la osteomielitis, aunque detectamos la necesidad de rellenar con hueso nuevo y estimular la regeneración en los casos en los que el daño provocado por la infección y la cirugía de limpieza es grande. Esta observación nos llevó a centrarnos en el desarrollo de estructuras tridimensionales biocompatibles a base de polímeros naturales y sintéticos. Estos materiales y estructuras tienen características que las hacen idóneas para este fin; principalmente se pueden manipular para que liberen, en el sitio que se necesitan y controladamente, sustancias estimulantes del crecimiento óseo durante varias semanas, evitando su difusión a zonas no afectadas y por tanto efectos indeseados. Además, actúan como guía-soporte creando un entorno celular adecuado para el desarrollo de un nuevo tejido bien estructurado.

Entre las sustancias activantes que hemos investigado está una proteína morfogenética, la BMP-2. Se trata de una proteína recombinante humana aprobada por la Agencia Europea del Medicamento y la Food and Drug Administration norteamericana para uso humano aunque tiene algunos posibles efectos secundarios; principalmente que en dosis elevadas puede escapar del lugar a regenerar por lo que es crítico desarrollar sistemas de liberación que permitan su uso seguro.  Hemos conseguido hasta un 80% de regeneración ósea en animales normales, si bien los resultados en animales osteoporóticos son más modestos. Actualmente, sin abandonar el hueso, hemos ampliado nuestro foco de interés hacia el tratamiento de dos enfermedades que afectan a la mujer: osteoporosis y miomas uterinos, pero esto es otra historia.

Lo anterior es una ilustración del cómo el esfuerzo de los grupos de investigación permite dar respuesta a las demandas terapéuticas de la sociedad. Nosotras intentamos aportar nuestro pequeño grano de arena.