TERAPIA CELULAR AVANZADA

Medicina Regenerativa en Ortopedia

En el campo de la ortopedia los traumatismos, las infecciones del hueso, los tumores o las osteonecrosis (muerte del tejido óseo) pueden generar defectos o trastornos del hueso que requieren una reparación biológica. La reconstrucción ósea de estos defectos es un reto y puede ser largo con resultados a menudo impredecibles. Las técnicas actuales para la reparación de defectos óseos incluyen el uso de injertos óseos, la osteogénesis a distracción, la técnica de membrana inducida, el injerto de peroné vascularizado, los auto o aloinjertos y los biomateriales. Desgraciadamente ninguno tiene demostrado ser completamente satisfactorio. Los injertos óseos autólogos son osteoconductivos principalmente y, a pesar de tener células osteogénicas y factores osteoinductores, su integración con el hueso huésped frecuentemente no se obtiene totalmente. Los fracasos tardíos pueden presentarse hasta en un 60% de los casos. Otros inconvenientes son la morbilidad del área donante o la limitación de la cantidad de hueso disponible. Los aloinjertos no presentan morbilidad para el paciente ya que provienen de banco de huesos, pero no disponen de propiedades osteogénicas y su papel osteoinductivo es limitado, reduciendo aún más las probabilidades de integración al huésped en comparación con el autoinjerto. El transporte óseo es laborioso y se asocia con una alta morbilidad, siendo además limitado esencialmente a defectos óseos en los huesos largos, quedando excluido los defectos óseos pélvicos y craneofaciales. Los biomateriales se pueden utilizar como sustitutos óseos y presentan la ventaja de una disponibilidad ilimitada, sin embargo, sólo son osteoconductores y sólo se pueden usar para tratar pequeños defectos segmentarios.

La medicina regenerativa combina los principios de la ingeniería y la biología para la producción de construcciones biológicas que puedan restablecer o consolidar las funciones de órganos y tejidos humanos. La ingeniería tisular ósea es el campo de la medicina regenerativa que se centra en el desarrollo de tratamientos para defectos óseos que, idealmente, van a resolver los problemas que presentan las técnicas convencionales previamente mencionadas. Para ello, la ingeniería tisular ósea requiere de cuatro componentes clave con el fin de crear injertos de hueso in vitro. El primero es un andamio (o scaffold) sobre el que se cargarán todos los otros componentes. Idealmente, debería imitar la biomecánica de la estructura ósea, reabsorberse a una velocidad que permita al hueso nativo rellenar el defecto y, al mismo tiempo, proteger y proporcionar nutrientes a los componentes celulares de injerto. El segundo componente son las células. Pueden ser osteoblastos o células con potencial osteogénico que diferencien a osteoblastos productores de hueso. Para que las células proliferen y se diferencien se requieren señales morfogénicas o inductivas. Las proteínas morfogénicas óseas (BMP) y moléculas similares son el tercer componente necesario. El cuarto componente sería la vascularización suficiente y esencial que necesita el tejido para crecer. Durante los últimos 30 años, la ingeniería tisular ósea ha evolucionado significativamente y varios materiales se han usado como andamios, tales como polímeros, cerámicas e hidrogeles. Inicialmente la mayoría de las construcciones fueron hechas como una sola capa homogénea pero poco a poco se crearon los andamios 3D y se utilizan como medio para células madre expandidas para recrear la estructura ósea humana.

Las células madre mesenquimales (MSC) representan una población celular muy interesante en la ingeniería tisular ósea. Estas células multipotentes tienen la capacidad de diferenciarse en varios linajes celulares, incluyendo precursores adipogénicos, osteogénicos y condrogénicos, por lo que sus aplicaciones clínicas potenciales se encuentran en la reparación de defectos óseos y cartilaginosos. Además de estas propiedades regenerativas, se sumaría su condición de células inmunoprivilegiadas, cuya baja expresión de moléculas estimuladoras las hacen invisibles al sistema inmune, favoreciendo el uso de tratamientos alogénicos en diferentes situaciones.