Redacción Farmacosalud.com
Investigadores de la Universidad de Northwestern (EE.UU.) y del Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC) han desarrollado una nueva terapia inyectable que utiliza nanofibras sintéticas para reparar lesiones medulares, informa el IBEC mediante un comunicado. Las nanofibras contienen ‘moléculas danzantes’ que estimulan eficazmente los receptores celulares promoviendo la regeneración medular, según se recoge en un artículo publicado en ‘Science’. Después de una sola inyección, animales paralizados tratados con esta nueva terapia volvieron a caminar en tan sólo cuatro semanas. La Dra. Zaida Álvarez Pinto, investigadora del grupo ‘Biomateriales para Terapias Regenerativas’ en el IBEC, asegura que la Administración de Medicamentos y Alimentos de los Estados Unidos (FDA) “está muy interesada” en este revolucionario tratamiento, por lo que “no sería descabellado que en unos pocos años se pudiera empezar a inyectar en humanos… aunque nos espera un largo trayecto, esta investigación ya es un pequeño paso que arroja mucha luz, sobre todo de cara a los pacientes”, agrega Álvarez Pinto.
Según la experta, “las esperanzas” de que esta novedosa terapia pueda funcionar en humanos “ahora mismo son altas”. “Lo bueno de estos materiales -a diferencia de otras estrategias para la reparación de la médula espinal- es que son biocompatibles, biodegradables y bioinertes, y por tanto no generan ningún tipo de inflamación o de reacción en la médula espinal”, destaca Álvarez Pinto en declaraciones a www.farmacosalud.com.
Fuente: Dra. Álvarez Pinto / IBEC
Los materiales se biodegradan en 12 semanas en nutrientes y luego desaparecen
La Dra. Álvarez Pinto es la primera autora de la investigación, cuyo equipo ha sido liderado por el Prof. Samuel Stupp, miembro de la Universidad de Northwestern y también Prof. Distinguido Severo Ochoa en el IBEC. Una vez que la terapia realiza su función, los materiales se biodegradan en 12 semanas en nutrientes para las células y luego desaparecen por completo del cuerpo sin efectos secundarios notables. Este es el primer estudio en el que unos científicos han controlado el movimiento colectivo de moléculas a través de cambios en la estructura química de las nanofibras para aumentar la eficacia terapéutica.
“Actualmente, no existen terapias que desencadenen la regeneración de la médula espinal”, declara Stupp, experto en medicina regenerativa y director del Simpson Querrey Institute for BioNanotechnology de la Universidad de Northwestern, en Chicago. “Quería enfocar el trabajo en las consecuencias de una lesión de médula espinal y abordar este problema, dado el tremendo impacto que podría tener en la vida de los pacientes. Además, una nueva ciencia para abordar la lesión de la médula espinal podría tener un impacto en las estrategias para tratar las enfermedades neurodegenerativas y los accidentes cerebrovasculares”, remarca.
Las células y sus receptores están en constante movimiento, de forma que lo que los investigadores han imaginado es que si las moléculas usadas en el tratamiento se mueven más rápidamente, encontrarán estos receptores con más frecuencia. Por otro lado, moléculas lentas y no tan ‘sociables’ probablemente nunca entrarán en contacto con los receptores de las células. Inyectada como un líquido, la novedosa terapia se gelifica inmediatamente en una compleja red de nanofibras que imitan la matriz extracelular de la médula espinal. Al hacer coincidir la estructura de la matriz, imitar el movimiento de las moléculas biológicas e incorporar señales para los receptores, los materiales sintéticos pueden comunicarse con las células.
Control del movimiento colectivo de más de 100.000 moléculas dentro de las nanofibras
“La innovación clave en nuestra investigación, que nunca se había hecho antes, es controlar el movimiento colectivo de más de 100.000 moléculas dentro de nuestras nanofibras. Al hacer que las moléculas se muevan, ‘bailen’ o incluso salten temporalmente de estas estructuras, conocidas como polímeros supramoleculares, pueden conectarse de manera más eficaz con los receptores de las células, que se mueven constantemente “, explica Stupp.
Stupp y su equipo encontraron que ajustar el movimiento de las moléculas dentro de la red de nanofibras para hacerlas más ágiles resultó en una mayor eficacia terapéutica en ratones paralizados. También confirmaron que las formulaciones de su terapia con movimiento molecular perfeccionado funcionaron mejor durante las pruebas in vitro con células humanas, lo que indica una mayor bioactividad y señalización celular. Al enviar señales bioactivas para hacer que el tejido se repare y se regenere, la revolucionaria terapia mejora drásticamente la médula espinal gravemente lesionada. Una vez conectadas a los receptores, las moléculas en movimiento desencadenan señales en cascada, críticas para la reparación de la médula espinal.
Artículo de referencia
Alvarez Z, Kolberg-Edelbrock AN, Sasselli IR, Ortega JA, Qiu R, Syrgiannis Z, et al. Bioactive scaffolds with enhanced supramolecular motion promote recovery from spinal cord injury. Science, 2021;374 (6569):848-856.
