BIHUB PATH

juliol 14, 2022

Gestió de Lesions
Medicina
Rendiment Esportiu

El futur dels biomaterials en les aplicacions de la medicina regenerativa

L’aparició de la medicina regenerativa en àmbits com la recuperació de lesions o el tractament de malalties o tumors va suposar un autèntic canvi de paradigma en la manera de plantejar les intervencions mèdiques. L’objectiu ja no era només curar el dany sinó retornar la zona afectada a les condicions anteriors a la lesió o malaltia. El treball multidisciplinari de metges, científics, enginyers biomèdics o biòlegs ens està permetent comprendre les complexes interaccions entre cèl·lules, mecanismes de senyalització o factors bioactius per desenvolupar teràpies per a la fractura d’ossos, el tractament d’un càncer o la regeneració d’un nervi o tendó danyats.

No obstant això, malgrat tot el treball realitzat als laboratoris, encara queda molt camí per recórrer. L’ús de tota una miríada de biomaterials ha permès aconseguir avenços històrics en medicina regenerativa, però encara hem de comprendre d’una manera molt més profunda la diversitat de mecanismes biològics que acompanyen la regeneració de teixits i òrgans. Tots els experts coincideixen a afirmar que la majoria de les vies fonamentals de curació dels teixits humans encara no es coneixen bé. A més, la recerca actual moltes vegades se centra en casos in vitro que no han de traslladar-se immediatament a situacions in vivo sense abans realitzar els estudis oportuns. 

Reptes actuals per als biomaterials

L’ús de biomaterials en la medicina regenerativa s’ha convertit en un aspecte clau per una recuperació que permeti reduir la càrrega de la malaltia i, per descomptat, millorar la qualitat de vida dels pacients. Aquest tipus de materials, capaços de substituir parcialment o totalment un teixit, òrgan o funció del cos, són habitualment dissenyats en l’àmbit de la recuperació de lesions amb l’objectiu de suportar i guiar a determinades cèl·lules en els processos de curació dels teixits danyats.

Com es pot suposar, la recerca en aquesta mena de materials ha viscut un boom durant els últims anys. No obstant això, encara hi ha massa incògnites a l’hora de desenvolupar un biomaterial i poden sorgir problemes en generalitzar resultats obtinguts en condicions massa específiques. Per exemple, en la literatura científica existeixen estudis que recolzen la biocompatibilitat d’un material en determinats casos, però això no té per què implicar que en les condicions de la nostra aplicació funcioni de la mateixa forma. La resposta exitosa d’un teixit no ha d’extrapolar-se a tots els supòsits sense abans provar-los un a un (i en condicions pròximes a les del futur ús real).

A aquesta dificultat s’hi suma el fet que no deixen d’aparèixer nous biomaterials per a la medicina regenerativa, però no es posa el focus a comprendre la resposta biològica de tots ells en condicions clíniques. Finalment, un biomaterial pot tenir una resposta excel·lent a les necessitats per a les quals ha estat dissenyat, però també existeixen altres factors a tenir en compte com la seva facilitat d’ús o cost, cosa que serà clau a l’hora de la seva adopció en la pràctica clínica diària.

 

Un exemple pràctic: l’esterilització

Amb la puixança d’una tècnica com la impressió 3D, la possibilitat d’imprimir implants personalitzats i emprar-los en casos com els que es contemplen en el projecte TriAnkle és molt real. En el cas de crear una matriu per aquest fi, no només haurà de contemplar-se la biocompatibilitat del material sinó altres factors com la grandària del porus o unes condicions que afavoreixin la vascularització i la integració del nou teixit. Fins i tot la seva interacció amb la tècnica d’esterilització que es faci servir podrà acabar determinant la seva estructura final, tal com es pot observar en un estudi realitzat per Lafuente-Merchan i el seu equip el 2021.

Els investigadors van advertir la importància d’avaluar l’efecte de diferents tècniques d’esterilització sobre biotintes comunes (biomaterials emprats per a la impressió 3D), i per al seu estudi van decidir investigar les tres modalitats que major ús solen tenir: autoclau, esterilització amb radiació beta (β) i gamma (γ). Les biotintes seleccionades van ser la NC-Alg (nanocelulosa-alginat) i la NC-Alg-HA (nanocelulosa-alginat-àcid hialurònic).

Després de dur a terme els experiments, l’equip va comprovar que si bé totes les tècniques eren efectives per a l’esterilització en els dos biomaterials, la seva reologia (capacitat dels materials a deformar-se o resistir esforços), imprimibilitat o propietats fisicoquímiques eren millors després de l’ús de l’autoclau. L’anàlisi d’aquestes propietats en l’ús de matrius, a més, va demostrar que els resultats eren millors en aquells fabricats amb NC-Alg-HA, fent-los més aptes per a l’enginyeria tissular i la medicina regenerativa en cartílag.

Aquest estudi és tan sols un exemple de bona pràctica en reflexionar sobre el possible ús d’un biomaterial. La recerca en laboratori és no sols obligatòria sinó necessària, ja que hem de conèixer la resposta d’aquesta mena de materials de manera aïllada per entendre les seves característiques individuals. Però obviar tot el camí que falta fins arribar a comprendre la manera de funcionar d’aquests productes en la pràctica clínica és un error que es pot arribar a pagar molt car. I no només parlem de recursos, sinó de la salut dels nostres pacients.

 

Bibliografia
Lafuente-Merchan, S. Ruiz-Alonso, A. Espona-Noguera, P. Galvez-Martin, E. López-Ruiz, J.A. Marchal, M.L. López-Donaire, A. Zabala, J. Ciriza, L. Saenz-del-Burgo, J.L. Pedraz (2021), “Development, characterization and sterilisation of Nanocellulose-alginate-(hyaluronic acid)- bioinks and 3D bioprinted scaffolds for tissue engineering”, Materials Science and Engineering: C, 126, 112160, ISSN 0928-4931, https://doi.org/10.1016/j.msec.2021.112160.

 

KNOW MORE

¿VOLS SABER MÉS?

  • SUBSCRIU-TE
  • CONTACTE
  • APLICAR

ESTIGUES AL DÍA AMB LES NOSTRES NOVETATS

Tens preguntes sobre Barça Universitas?

  • Startup
  • Investigador
  • Corporatiu

Si us plau, completa els camps:

Si us plau, completa els camps:

Si us plau, completa els camps:

El Formulari ha estat enviat amb èxit.

Si us plau, completa els camps:

Si us plau, completa els camps:

Si us plau, completa els camps:

El Formulari ha estat enviat amb èxit.

Si us plau, completa els camps:

Si us plau, completa els camps:

Si us plau, completa els camps:

El Formulari ha estat enviat amb èxit.