Investigadores de las universidades de Glasgow, Stratchclyde, West of Scotland y Galway están utilizando la tecnología "nanokicking" para crecer muestras tridimensionales de hueso mineralizado en su laboratorio. Las secciones rotas, torcidas o de otra manera dañadas del hueso han presentado por mucho tiempo desafíos para los doctores, así que esta tecnología se prepara para transformar las vidas de muchos pacientes por todo el mundo.

El estudio se publica en Naturaleza Ingeniería Biomédica.

La investigación fue financiada por Consejo de Investigación en Ingeniería y Ciencias Físicas (EPSRC), Consejo de Investigación en Biotecnología y Ciencias Biológicas (BBSRC) y la caridad de Sir Bobby Charlton Encontrar una manera mejor, que ayuda a las víctimas de las minas terrestres.

Nanokicking fue originalmente diseñado para trabajar en el área de detección de ondas gravitacionales. Pero los investigadores pudieron usar la tecnología para convertir las células madre mesenquimales, que son producidas naturalmente por cuerpos humanos en la médula ósea, en células óseas 3D. Las células madre mesenquimales se toman de donantes humanos, se colocan dentro de los geles de colágeno, y se someten a nanokicking, o ultra-preciso, las vibraciones en nanoescala. Estas células se convierten en una "masilla de hueso" que podría ser utilizado para reparar o reemplazar el hueso dañado. Básicamente, los investigadores están utilizando nanokicking tecnología para desbloquear el potencial de nuestras células para convertirse en otros tejidos, como hueso, cartílago y músculo.

"Después de haber pasado 15 años trabajando en astrofísica y detección de ondas gravitacionales con el Laser Interferometer Observatorio de Ondas Gravitacionales (LIGO), es sorprendente ver surgir la tecnología que podría revolucionar los aspectos clave de la ingeniería de tejidos y la medicina regenerativa". Stuart Reid, profesor de ingeniería biomédica en la Universidad de Strathclyde, y anteriormente en la Universidad de Occidente de Escocia, dijo: en una declaración.

Este avance en la tecnología de trasplante óseo hará una gran diferencia en los tratamientos ortopédicos. De todos los tejidos vivos, el hueso es el segundo tejido más trasplantado del mundo, superado sólo por la sangre. Hasta ahora, sin embargo, el trasplante óseo ha sido limitado por dos factores. En primer lugar, la cantidad de hueso vivo que se puede cosechar de un paciente es limitada. En segundo lugar, es probable que un cuerpo humano rechace el hueso cosechado de otros donantes.

Sin embargo, la probabilidad de rechazo es reducida por la nueva tecnología que permite el uso de las propias células madre mesenquimales del paciente para generar hueso. La capacidad de crecer el hueso, cuando se combina con la novela del equipo andamios impresos, también significa que sería posible reparar mayores lagunas en el hueso.

Los investigadores han utilizado recientemente su tecnología para salvar la pierna de un perro. "En colaboración con Find A Better Way, ya hemos demostrado la eficacia de nuestros andamios en medicina veterinaria, ayudando a crear hueso nuevo para salvar la pierna de un perro que de otro modo habría tenido que amputarla", dijo Matthew Dalby, profesor de ingeniería celular en la Universidad de Glasgow y uno de los principales autores del documento, dijo en un comunicado.

Si otros ensayos continúan avanzando de esta manera, podemos estar viendo ensayos en seres humanos en tan sólo unos pocos años.

"Estamos apuntando a la primera en el hombre [transplante] en 2020", Monica P Tsimbouri, investigador del Instituto de Biología de Células Moleculares y Sistemas de la Universidad de Glasgow, dijo a The University Network (TUN).

Tsimbouri explicó que mientras que el trasplante de hueso humano "implicará el inicio de los ensayos clínicos inicialmente para detectar pequeños defectos", el equipo desarrollará aún más su andamio impreso para hacer reparaciones de los huecos más grandes en el hueso posible. "La tecnología se espera que se mueva a una escala más grande, es decir, la generación de implantes de andamio para mayores defectos gap", dijo a TUN.

El objetivo del equipo es ayudar a las víctimas de las minas terrestres. "Ese es nuestro objetivo de conducción", dijo Tsimbouri. "Tenemos el privilegio de ser financiados por los principales organismos de financiación, como EPSRC y BBSRC. En particular, agradecemos a Sir Bobby Charlton la organización benéfica Find A Better Way que pretende ayudar a los sobrevivientes civiles de las lesiones por explosión de minas terrestres ".

Manuel Salmeron-Sánchez, profesor de bioingeniería y líder del proyecto Find A Better Way de la Universidad de Glasgow, espera un futuro en el que las víctimas de las minas terrestres se beneficiarán de la tecnología.

"Para muchas personas que han perdido las piernas en accidentes con minas terrestres, la diferencia entre estar confinado a una silla de ruedas y ser capaz de usar una prótesis podría ser sólo unos pocos centímetros de hueso", dijo Salmeron-Sánchez en un comunicado.

El equipo de investigación incluye a Peter G. Childs, a Gabriel D. Pemberton, a Jingli Yang, a Vineetha Jayawarna, a Orapiriyakul, a Karl Burgess, a Cristina González-García, a Gavin Blackburn, a Dilip Thomas, a Catalina Vallejo-Giraldo, a Manus JP Biggs ya Adam SG Curtis .