Diseñan implantes de médula espinal para tratar la parálisis.

Científicos de la Universidad de Tel Aviv (Israel) devolvieron la capacidad de caminar a un grupo de ratones paralizados tras implantarles tejido medular impreso en 3D.

Este tratamiento podría ser usado en pacientes humanos en pocos años, de acuerdo a una investigación publicada en Advanced Science.

La parálisis puede ocurrir después de una lesión de la médula espinal, que puede referirse al daño sufrido en cualquier parte de la médula o los nervios al final del canal espinal. 

Estas lesiones pueden causar cambios permanentes en la fuerza, la sensibilidad y otras funciones corporales y, en casos graves, pueden provocar una parálisis a largo plazo.

Los tratamientos utilizados actualmente para tratar lesiones medulares se basan en el trasplante de distintos tipos de células o biomateriales en la zona afectada.

No obstante, en muchas ocasiones las células trasplantadas son rechazadas por el sistema inmunológico del paciente, o estas no llegan a formar una red funcional.

Esta limitación fue superada al imitar el desarrollo embrionario de las neuronas motoras de la médula espinal en un entorno dinámico impreso en 3D.

Lo cual proporcionó a las células, señales adecuadas para formar tejidos regenerativos, disminuyendo así el riesgo de rechazo.

Del mismo modo, fue necesario crear una red neural funcional en el tejido por injertarse, lo que aumentaría las posibilidades de una rápida y correcta integración al cuerpo receptor. 

EL PROCEDIMIENTO desarrollado por el equipo de investigación implicaría tomar una pequeña biopsia de tejido graso del paciente, separar las células y el biomaterial extracelular.

Luego, las células se reprogramarían para convertirse en células madre pluripotentes inducidas específicas del paciente (iPSC), un tipo de célula que se usa en medicina regenerativa que puede propagarse indefinidamente y se puede usar para reemplazar las células perdidas por daños o enfermedades.

Mientras tanto, el biomaterial se somete a un proceso para convertirlo en un hidrogel personalizado, en el que luego se encapsulan las células iPSC de tipo embrionario, lo que les permite diferenciarse en una red de médula espinal 3D.

El biomaterial convertido en hidrogel no solo soporta las células, explicó el estudio, sino que también se adapta y se desarrolla constantemente, proporcionando así un microambiente inductivo dinámico que permite el montaje y la maduración de un implante de médula espinal funcional.

Tras imitar con éxito el desarrollo de la médula espinal embrionaria y la ingeniería de implantes de tejido funcional, los investigadores pasaron a probar el potencial terapéutico de la red 3D de la médula espinal y optaron por utilizar ratones como modelo de prueba.

Los ratones se dividieron en dos grupos: los que habían estado paralizados recientemente (agudo) y los que habían estado paralizados durante al menos un año en términos humanos (crónico).

Los ratones con parálisis aguda recuperaron la capacidad de caminar en el espacio de tres meses después de la inserción del implante, mostrando avances significativos sobre los ratones con parálisis aguda que no habían sido tratados.

Si bien los ratones no tratados recuperaron parcialmente la función motora con el tiempo, mostraron una peor coordinación y una capacidad muy reducida para ejercer presión sobre el pie lesionado, entre otros problemas, que los que se sometieron a la implantación de la médula espinal cultivada en laboratorio.

Tras el éxito observado en la fase aguda de la lesión, el equipo de investigación pasó a probar la misma teoría en ratones con parálisis crónica, un modelo clínicamente más relevante debido a que el alcance del daño permanente en la médula espinal aún no está claro durante la fase aguda. fase de parálisis.

Seis semanas después de implantar la médula espinal artificial en los ratones con parálisis crónica, los animales mostraron una mejora significativa, lo que indica que el implante se había integrado con éxito en el cuerpo. En general, el 80 % de los ratones del grupo de prueba recuperaron la capacidad de caminar.

TRAS EL éxito observado en los ensayos de laboratorio y los resultados observados en los ratones después del implante, los investigadores esperan avanzar a los ensayos clínicos en humanos en los próximos años.

Mayor información: Lior Wertheim, Reuven Edri, Yona Goldshmit et al. «Regenerating the Injured Spinal Cord at the Chronic Phase by Engineered iPSCs-Derived 3D Neuronal Networks». Advanced Science. Published: 07 February 2022.