Reconstrucción ósea a partir de materiales sintéticos e inteligentes

Un proyecto europeo promoverá la reconstrucción ósea a partir de materiales sintéticos e inteligentes. El grupo de de investigación Bioforge (Materiales Avanzados y Nanobiotecnología) de la Universidad de Valladolid, España, ha iniciado recientemente su participación en el proyecto del VII Programa Marco de la Comisión Europea InnovaBone, cuyo fin es promover la reconstrucción de un hueso a partir de materiales sintéticos e inteligentes. Un total de 14 universidades, centros de investigación y empresas de ocho países europeos forman parte del consorcio, cuyos únicos socios españoles son el Bioforge y un grupo científico catalán. José Carlos Rodríguez Cabello, director del Grupo Bioforge, ha detallado a DiCYT los objetivos de la iniciativa.

“Se trata de crear y validar un implante basado en la combinación de dos materiales, uno rígido y otro inyectable que rellena al primero”, precisa. En este marco, el grupo ejercerá un papel “fundamental”, como es el desarrollo de uno de esos dos materiales, en concreto el material bioactivo inteligente que rellena el material rígido, que será desarrollado por un grupo alemán. Una vez implantados en el lugar de la lesión, se prevé que estos materiales recluten células y factores del entorno promoviendo la reconstrucción del hueso. Así, se persigue que un hueso nuevo y sano vaya reemplazando a los materiales implantados y se pueda generar un hueso más fuerte y sano que el anterior.

Estos innovadores biomateriales serán evaluados en el proyecto para poder determinar los efectos que presenta sobre el crecimiento y la reparación del hueso y la reacción de cuerpos extraños, usando tecnologías de vanguardia como los ensayos celulares in vitro, la tecnología BioMEMS, técnicas de imagen no invasivas y el perfil de expresión de genes para el descubrimiento de biomarcadores asociados con la reparación ósea. Además, se determinará la resistencia mecánica y la durabilidad de los propios biomateriales.

El proyecto, que se presentó oficialmente el pasado 1 de noviembre en Viena, tiene una duración de cuatro años. Como señala Rodríguez Cabello, el Grupo Bioforge estará involucrado en tareas en todo este tiempo. “Nuestra contribución comienza desde muy pronto, porque suministramos y creamos los materiales para el resto del consorcio. Al estar implicados en los primeros eslabones de la cadena estamos trabajando desde ya, e incluso habíamos empezado a trabajar antes de que se iniciara oficialmente el proyecto”.

El Bioforge es el único grupo europeo que desarrolla materiales sintéticos tan sofisticados, muy novedosos y difíciles de encontrar. Los materiales sintéticos que fabrican son muy complejos y no se obtienen por síntesis química, sino que son muy parecidos a las proteínas naturales, aunque tienen una funcionalidad muy controlada y sólo responden a las órdenes para las que han sido diseñados. En el caso del material bioactivo inteligente del proyecto InnovaBone, “se diseñará y fabricará específicamente para esta aplicación”, subraya el responsable del grupo.

La parte del diseño del material se llevará a cabo en los primeros dos años y medio del proyecto. No obstante Bioforge participa en otra tarea, el suministro de factores de crecimiento. “El objetivo es que el material sea reabsorvido por el propio hueso a medida que va creciendo. La idea es que el implante se vaya sustituyendo por tejido sano y en este sentido tenemos también la misión de conseguir que los factores de crecimiento que vamos a incluir en el implante se vayan liberando a la vez que el material vaya siendo reabsorvido, para que se ajuste bien todo el proceso”, concluye Rodríguez Cabello.

Este innovador producto biomimético puede ser de gran utilidad para enfermedades como la osteoporosis, las lesiones óseas traumáticas y las metástasis osteolíticas, que causan un gran sufrimiento a los pacientes que las padecen y que tienen un gran impacto en los costes sanitarios. En este sentido, aproximadamente una tercera parte de las mujeres y uno de cada ocho hombres mayores de 50 años sufrirán una fractura asociada a la osteoporosis.

Actualmente, la técnica empleada en la reparación del hueso es la de la reconstrucción ósea o injerto mediante el reemplazo del hueso perdido por hueso humano de donante o de materiales sintéticos. No obstante, aún hoy en día las fracturas que cicatrizan sin unión y las lesiones de tamaño crítico son difíciles de reparar o su curación se lleva a cabo de manera inadecuada. (Fuente: CGP/DICYT)