Un logro asombroso
Plásticos hasta en la Médula

Por: Ann Arbor
Feb 25, 2009

En un laboratorio de la Universidad de Michigan (UM),se creó una médula artificial de hueso que puede producir continuamente las células rojas y blancas de la sangre.



Este avance podría permitir realizarpruebas de medicamentos de un modo más simple y seguro, y llevar a cabo estudios más detallados de los defectos en el sistema de inmunidad, así como suministrar sangre de forma permanente para transfusiones.

“La sustancia crece como una estructura tridimensional que imita los tejidos que sustentan la médula ósea en el cuerpo”, explica Nicholas Kotov, profesor en los departamentos de Ingeniería Química, Ciencia de Materiales e Ingeniería Biomédica en la UM. Esta médula artificial no se hizo para implantarla en el cuerpo, ya que ha sido diseñada para que funcione en un tubo de laboratorio.

Kotov es el investigador principal y uno de los autores de un artículo acerca de esta investigación que acaba de publicar la revista de Internet Biomaterials. Joan Nichols, profesora de la Sección en muchos aspectos del proyecto.



De acuerdo con Kotov, esta es la primera médula ósea artificial exitosa, ya que cumple con dos de sus funciones esenciales: repone las células madre de la sangre, que son las que dan origen a la sangre -y a otros tipos de células- y produce células B, las cuáles son la clave del sisstema inmunitario, ya que elaboran anticuerpos importantes para el combate de muchas enfermedades, desde simples resfríos, hasta infecciones bacterianas. De hecho, las células B atacan a otras células exóticas o anormales…, incluidos algunos cánceres.

Se sabe que los medicamentos empleados en la quimioterapia contra el cáncer suelen arruinar en gran medida la función de la médula ósea, lo cual deja al cuerpo más susceptible a las infecciones. “La nueva médula artificial podría permitir llevar a cabo pruebas para detectar cómo un medicamento puede alterar la función de la médula ósea en diferentes niveles de potencia”, señaló Kotov. De esta forma, el nuevo descubrimiento podría ayudar a desarrollar medicamentos para averiguar los efectos secundarios graves antes de llevar a cabo pruebas de los compuestos con seres humanos.

“La médula espinal es un órgano difícil de replicar”, explica Kotov, y subraya: “Un aspecto vital en el éxito de este nuevo avance es la estructura tridimensional .sobre el cual crece la médula artificial, la cual debe tener un alto número de poros de tamaño preciso a fin de estimular la interacción celular”.



Las estructuras están hechas de un polímero transparente a través del cual los nutrientes pasan sin problema. Para su creación, los científicos moldearon el polímero con pequeñas esferas ordenadas como las bolas de billar. Luego disolvieron las esferas dejando la geometría perfecta de los poros en la estructura. En seguida, los investigadores sembraron la estructura con distintos tipos de células de la médula:

“La perfección geométrica del polímero moldeado por esferas resultó esencial para la capacidad de reproducir las pruebas y evaluación de posibles medicamentos”, dijo Kotov. “La estructura polimérica para este trabajo se diseñó desde el principio imitando estrechamente la médula ósea porque no existen productos adecuados a la venta”.

“Las células madre son esenciales para la inmunidad y para la producción de sangre, y son capaces de crecer, dividirse y diferenciarse eficazmente en estas estructuras poliméricas, debido a la excelente similitud de los poros en la estructura con la de los poros en la médula ósea real”, añadió.



Los investigadores demostraron que ante una infección del virus de gripe Nueva Caledonia/99/H1N1, la médula artificial respondió de manera parecida a la humana. Ésta es la primera vez que se ha conseguido un resultado de esa magnitud.
Para determinar si la sustancia actúa como una médula ósea real, los científicos la implantaron en ratones con deficiencias de inmunidad, los cuales produjeron células de inmunidad humana y desarrollaron vasos sanguíneos a través de la sustancia.

El artículo original publicado en la página Web de la UM lleva el título de “In vitro analog of human bone marrow from 3D scaffolds with Biomimetic inverted colloidal crystal geometry”.

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