|
EXPERIMENTO DE CIENTIFICOS SUIZOS
Reemplazan los huesos faltantes o dañados, y sirven de soporte para regenerar tejido. Las células los "colonizan" a medida que crecen los huesos naturales. Tienen un polímero y partículas de cerámica.
Sibila Camps
Clarín
21.10.2004
Científicos suizos dieron otro paso adelante en el desarrollo de materiales sintéticos que sirven como soporte para la regeneración de tejido óseo. Se estima que el nuevo producto, que es biorreabsorbible, podrá cubrir defectos más extensos que los materiales que se conocen hasta el momento.
Elaborado con un polímero y partículas de cerámica, y tan poroso como los huesos, se coloca mediante una cirugía. Cumple, en forma provisoria, la función de sostén del hueso. Y también sirve como soporte para la regeneración del tejido vivo: las nuevas células óseas colonizan el material, al mismo tiempo que éste va reabsorbiéndose, y cediendo su lugar al hueso natural que va creciendo.
La investigación fue realizada por equipos médicos y técnicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, del Centro Hospitalario Universitario de Vau, y del Hospital Ortopédico de la Suisse Romande. Fue financiada por el Fondo Nacional Suizo de Investigación Científica.
Un accidente, por ejemplo, puede causar pérdidas importantes de masa ósea, que sólo puede ser repuesta mediante implantes óseos. Esos tejidos óseos pueden ser tomados previamente del mismo paciente, o bien obtenidos de un banco de huesos alimentado por donantes fallecidos.
En ambos casos, la disponibilidad de implantes es limitada. Además, estas técnicas presentan algunos inconvenientes: la extracción de tejido óseo para un autoimplante provoca dolores persistentes; y el implante de hueso donado acarrea riesgos de trasmisión de enfermedades.
Cuando la pérdida de sustancia ósea es pequeña o moderada, una alternativa es el implante de material óseo sintético reabsorbible. "Existen también materiales sintéticos derivados del coral y otros, similares a una esponja, que hacen que, al crecer, el nuevo tejido óseo lo penetre y lo rellene", cuenta el doctor Víctor Francone, director del Banco de Huesos del Hospital "Teodoro Alvarez" y profesor adjunto de Ortopedia y Traumatología de la Facultad de Medicina de la UBA. El crecimiento del tejido óseo se produce en aproximadamente tres meses.
Pero si se trata de un hueso de carga —es decir, que debe soportar peso—, como el fémur o la tibia, el sustituto óseo sólo es viable cuando el implante es menor al 20 % de la circunferencia del cuerpo cilíndrico del hueso.
Si la pérdida es mayor, explica Francone, ya hay que realizar un trasplante de hueso de donante, o colocar una prótesis especial, llamada megaprótesis. También se recurre al banco de huesos cuando hay que reemplazar prótesis flojas, y se ha perdido bastante sustancia ósea.
El doctor Francone considera que el compuesto elaborado por los científicos suizos podrá cubrir pérdidas de masa ósea más amplias que con los materiales disponibles hasta el momento.
El compuesto se obtiene calentando la mezcla fundida de polímero y cerámica en un molde, colocado en un recinto lleno de gas carbónico a alta presión. El gas se expande y se disuelve en parte en la mezcla; después se lo deja salir del recinto. Cuando afloja la presión, se forman burbujas en la mezcla, la que se convierte en una espuma.
En forma simultánea se enfría el recinto, para solidificar la mezcla. Como el enfriamiento es más rápido en la periferia, la porosidad aumenta hacia el centro, como en los huesos naturales.
La mayor densidad de la periferia permite soportar cargas elevadas. La porosidad interior, en cambio, minimiza el peso. Los poros —cuyo diámetro varía entre 0,2 y un milímetro—, están orientados en el sentido del esfuerzo.
En el proceso no se utiliza ningún disolvente, ya que podría dejar residuos potencialmente tóxicos. El doctor Francone señala que, en la evolución de los materiales óseos biorreabsorbibles —que existen desde hace varios años—, se ha cuidado cada vez más que sean biocompatibles y no acarreen alteraciones, ya que "algunas cerámicas o metales aumentan los valores en sangre".
"Para obtener el material óptimo tuvimos que probar numerosas combinaciones asociando un polímero y una cerámica —relata Pierre-Etienne Bourban, coordinador del proyecto en el Laboratorio de Tecnología de Compuestos y Polímeros—. También experimentamos con diferentes tiempos de despresurización y de enfriamiento, hasta determinar los más favorables. Así logramos obtener un material con la estructura y las propiedades requeridas: por ejemplo, que los poros queden abiertos, es decir, que se comuniquen entre sí y de este modo permitan que las células proliferen y colonicen con mayor facilidad el hueso sintético".
En forma simultánea, otra de las líneas del trabajo implicó la realización de pruebas de colonización del compuesto con células óseas humanas. "Los resultados son muy alentadores", anuncia el doctor Dominique Pioletti, jefe de equipo del Laboratorio de Investigación en Ortopedia.
Las células son depositadas en la superficie o inyectadas en el material, el que de inmediato es introducido en una incubadora con un caldo de cultivo. En tres o cuatro semanas, las células óseas proliferan y se diferencian. Los análisis demostraron que el compuesto es biocompatible y soporta la formación de hueso nuevo.
El equipo de Pioletti también estudió el desarrollo de células óseas en huesos sintéticos sometidos a tensiones similares a las de los huesos naturales en el cuerpo. Con ese fin, los investigadores construyeron una especie de prensa que puede ser ubicada en la incubadora de tejidos.
El paso siguiente será la experimentación en animales. Los científicos estiman que en cinco años podrán aplicar el producto en humanos.
Piensan en tres tipos de usos: cubrir pérdidas óseas importantes, como consecuencia de un accidente o de la ablación de un tumor canceroso; reconstruir sustancia ósea destinada a recibir un implante (por ejemplo, cuando es necesario reemplazar una prótesis de cadera); o incluso corregir un hueso. En este último caso, se indicaría en una cirugía relativamente frecuente en la actualidad: enderezar las piernas en X mediante la inserción de un trozo de hueso sintético en forma de cuña, por debajo del platillo tibial.
En la actualidad, en otros países se está investigando también en una proteína morfogenética, que es formadora de hueso. El doctor Francone anticipa otro camino: "Hay un gran futuro en la ingeniería de tejidos, que consistirá en transformar una célula madre en una célula ósea madura. Se considera muy difícil que las prótesis de reemplazo articular en cadera o en rodilla puedan ser sustituidas, ya sea por elementos biorreabsorbibles o por formadores de hueso. Pero probablemente harán innecesarias las megaprótesis".