Hacer crecer hueso mediante sonido

La ingeniería de tejidos es un campo emergente orientado a reconstruir huesos y músculos aprovechando la capacidad natural del cuerpo humano para curarse a sí mismo. Uno de los principales retos de la regeneración ósea es la necesidad de contar con grandes cantidades de células óseas que proliferen y se multipliquen lo suficiente una vez implantadas en la zona a tratar. Hasta la fecha, los procesos experimentales para transformar las células madre adultas en células óseas han utilizado equipamiento complicado y costoso y han tenido dificultades para la producción de células en grandes cantidades, lo que hace que una aplicación clínica generalizada de esas técnicas resulte poco realista.

Además, los pocos ensayos clínicos en los que se ha intentado regenerar hueso han utilizado principalmente células madre extraídas de la médula ósea del paciente, un procedimiento muy doloroso.

Unos científicos han usado ahora ondas de sonido para inducir a células madre a convertirse en células óseas, mediante un método que evita los inconvenientes de las técnicas anteriores. Este avance en el campo de la ingeniería de tejidos biológicos podría algún día ayudar a generar nuevo tejido óseo en pacientes que lo han perdido, como por ejemplo por culpa de enfermedades degenerativas o de cáncer de hueso.

El logro es obra de Leslie Yeo, Amy Gelmi y Lizebona August Ambattu, de la Universidad RMIT en Australia.

En los experimentos del nuevo estudio, Yeo y sus colegas comprobaron que las células madre tratadas con ondas sonoras de alta frecuencia se convirtieron en células óseas de modo rápido y eficaz. La nueva técnica es más rápida y sencilla que otros métodos.

Imagen ampliada que muestra células madre adultas en proceso de convertirse en células óseas tras el tratamiento con ondas sonoras de alta frecuencia. La coloración verde denota la presencia de colágeno, que las células producen cuando se convierten en células óseas. (Imagen: RMIT University)

Otra cuestión importante sobre la nueva técnica es que en los experimentos se demostró que era eficaz en múltiples tipos de células, incluidas las células madre procedentes de tejido graso. El proceso para obtener estas últimas es mucho menos doloroso para el paciente que el necesario para extraer las de la médula ósea.

Las ondas sonoras de alta frecuencia utilizadas para tratar a las células madre se generaron en un dispositivo que esencialmente es un microchip de bajo coste y que ha sido desarrollado en la Universidad RMIT.

Yeo y sus colaboradores llevan más de una década investigando la interacción de las ondas sonoras con frecuencias superiores a 10 megahercios con distintos materiales.

En palabras de Yeo, el nuevo sistema no requiere fármacos para inducir la formación de hueso y resulta muy fácil de aplicar a las células madre. Además es barato, fácil de usar y ampliable para tratar una gran cantidad de células simultáneamente.

El equipo de Yeo expone los detalles técnicos de su sistema en la revista académica Small, bajo el título de “Short-Duration High Frequency MegaHertz-Order Nanomechanostimulation Drives Early and Persistent Osteogenic Differentiation in Mesenchymal Stem Cells”. (Fuente: NCYT de Amazings)