Se emplearán modelos punteros de tejidos en 3D, tecnología de biorreactores y modelado informático

Nuevas esperanzas para millones de personas que sufren dolor crónico

 

El equipo de HYDROZONES, financiado con fondos europeos, está generando nuevos materiales biocompatibles capaces de inducir el crecimiento de tejido humano.
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La degeneración del cartílago (un tejido conectivo flexible presente en las articulaciones) constituye, para millones de personas en Europa, la principal causa de dolor crónico, pérdida de movilidad y reducción de la calidad de vida. Actualmente no se dispone de ningún tratamiento capaz de subsanar por completo las lesiones condrales, ya que generalmente los implantes de cartílagos no presentan una actividad similar a sus homólogos naturales. Tampoco se ha conseguido aún el objetivo alternativo a la reparación del cartílago: su regeneración.Con el envejecimiento de la población, esta afección constituye un problema sanitario y económico considerable para toda Europa.
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El equipo del proyecto HYDROZONES, iniciado en enero de 2013 y financiado por la Unión Europea con 9,7 millones de euros, se propone solventar este reto. Se trata de lograr la regeneración del cartílago mediante la creación de implantes de hidrogel biofuncionales con propiedades, tanto estructurales como funcionales, similares a las del tejido humano.Los responsables del proyecto creen que ya han logrado avances revolucionarios. La validación del primer compuesto de hidrogel y fibras sugiere que esta nueva técnica, además de reparar la articulación, presentaría una posible aplicación en el campo de la reconstitución de mamas tras mastectomía postumoral y de la ingeniería de tejido cardíaco.
Además de reparar la articulación, presentaría una posible aplicación en el campo de la reconstitución de mamas y tejido cardíaco
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En primer lugar, se estudiaron los implantes de cartílago existentes y se observó que una de las dificultades recurrentes era que este tipo de implantes no presentaba la misma organización jerárquica que el tejido natural, la cual, se piensa, es fundamental para la perfecta funcionalidad del cartílago. A continuación se trató de generar nuevos implantes que reprodujeran el comportamiento y la estructura del tejido humano y, además, fueran capaces de inducir la regeneración natural del tejido..Para reparar el cartílago es necesario conferir tanto flexibilidad como resistencia mecánica. Por ello, en HYDROZONES se estudió la posibilidad de combinar matrices de microfibras impresas en 3D con hidrogeles. Para lograrlo se creó una técnica pionera de impresión en 3D que permite una mayor libertad a la hora de diseñar las matrices con objeto de promover la curación y el crecimiento de tejido nuevo.Los compuestos analizados hasta ahora muestran una elasticidad y una rigidez comparables al tejido articular de rodilla

Así, fue posible imitar de forma más precisa la forma en que la naturaleza construye el cartílago articular, mediante el refuerzo de un hidrogel biocompatible con una red de fibras muy finas. Esta técnica permitió generar filamentos de soporte de cinco micrómetros de diámetro, veinte veces más finos que con los métodos convencionales. Los compuestos analizados hasta ahora muestran una elasticidad y una rigidez comparables al tejido articular de rodilla, y son capaces de permitir el crecimiento y el entrecruzamiento de los condrocitos humanos.

Ahora se procederá a un análisis exhaustivo de estos implantes. Se emplearán modelos punteros de tejidos en 3D, tecnología de biorreactores y modelado informático para desarrollar un ensayo predictivo in vitro y un sistema de análisis que se contrastará con datos biológicos para su validación.

Los colaboradores, procedentes de Australia, Alemania, Países Bajos y Reino Unido, han aportado su amplia experiencia y conocimiento en este campo. El diseño, la fabricación y el análisis mecánico de los compuestos de hidrogel se han complementado con estudios sobre cartílagos de rodilla, experimentos de crecimiento de células de cartílago humano y simulaciones por ordenador.

El proyecto HYDROZONES, que finalizará a finales del año 2017, ya ha contribuido a situar a la Unión Europea en una posición líder en el campo de la regeneración de cartílago articular. Se espera que esta nueva técnica ofrezca también ventajas en otras áreas de la investigación médica como la reconstitución de mamas y la ingeniería de tejido cardíaco.

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