Un equipo de investigadores reparó un agujero en el cráneo de un ratón volviendo a crecer "hueso de calidad", un avance que podría mejorar drásticamente la atención de las personas que sufren un trauma severo en el cráneo o la cara.
El trabajo de un equipo conjunto de investigadores de la Universidad Northwestern y la Universidad de Chicago fue un éxito rotundo, demostrando que una potente combinación de tecnologías fue capaz de regenerar el hueso del cráneo con vasos sanguíneos de soporte en el área discreta necesaria sin desarrollar tejido cicatricial.- y más rápidamente que con los métodos anteriores.
"Los resultados son muy emocionantes", dijo Guillermo Ameer, profesor de ingeniería biomédica en la Escuela de Ingeniería McCormick de Northwestern y profesor de cirugía en la Escuela de Medicina Feinberg.
Apoyado por el Consejo de Becas de China, el Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial, Chicago Community Trust y el Centro Nacional para el Avance de las Ciencias Translacionales, la investigación fue publicada la semana pasada en la revista PLOS uno . Russell Reid, profesor asociado de cirugía en el Centro Médico de la Universidad de Chicago, es el autor correspondiente del artículo. Reid, su colaborador desde hace mucho tiempo, el Dr. Tong-Chuan He, y sus colegas en Hyde Park aportaron el conocimiento quirúrgico y biológico yZari P. Dumanian, afiliado al departamento de cirugía del centro médico, fue el primer autor del artículo.
"Este proyecto fue un verdadero esfuerzo de equipo colaborativo en el que nuestro Laboratorio de Ingeniería Regenerativa proporcionó la experiencia en biomateriales", dijo Ameer.
Las lesiones o defectos en el cráneo o los huesos faciales son muy difíciles de tratar, y a menudo requieren que el cirujano injerte hueso de la pelvis, costillas u otro lugar del paciente, un procedimiento doloroso en sí mismo. Las dificultades aumentan si el área de la lesión es grande o siel injerto debe contornearse al ángulo de la mandíbula o la curva craneal.
Pero si todo va bien con este nuevo enfoque, puede hacer que el injerto óseo doloroso sea obsoleto.
En el experimento, los investigadores recolectaron células del cráneo del ratón y las diseñaron para producir una proteína potente para promover el crecimiento óseo. Luego usaron el hidrogel de Ameer, que actuó como un andamiaje temporal, para administrar y contener estas células en el área afectadaFue la combinación de las tres tecnologías la que resultó tan exitosa, dijo Ameer.
El uso de células de calvaria o cráneo del sujeto significaba que el cuerpo no rechazó esas células.
? Se ha demostrado que la proteína, BMP9, promueve el crecimiento de las células óseas más rápidamente que otros tipos de BMP. Es importante destacar que BMP9 también pareció mejorar la creación de vasos sanguíneos en el área. Ser capaz de liberar de manera segura las células del cráneo que son capacesde volver a crecer rápidamente el hueso en el sitio afectado, in vivo en lugar de usarlos para hacer crecer el hueso en el laboratorio, lo que llevaría mucho tiempo, promete una terapia que podría ser más "amigable para el cirujano, si lo desea, y no demasiado complicadapara aumentar la escala de los pacientes ", dijo Ameer.
El andamiaje desarrollado en el laboratorio de Ameer, que es un material basado en ácido cítrico y llamado PPCN-g, es un líquido que cuando se calienta a la temperatura corporal se convierte en un material elástico similar a un gel ". Cuando se aplica, el líquido, que contiene célulascapaz de producir hueso, se ajustará a la forma del defecto óseo para hacer un ajuste perfecto ", dijo Ameer." Luego permanece en su lugar como un gel, localizando las células en el sitio durante la reparación ".el hueso vuelve a crecer, el PPCN-g es reabsorbido por el cuerpo.
"Lo que encontramos es que estas células producen hueso de aspecto natural en presencia de PPCN-g", dijo Ameer. "El hueso nuevo es muy similar al hueso normal en esa ubicación".
De hecho, el método de tres partes tuvo éxito en varios frentes: el hueso regenerado era de mejor calidad, el crecimiento óseo estaba contenido en el área definida por el andamiaje, el área se curó mucho más rápidamente y el nuevo y el viejolos huesos eran continuos sin tejido cicatricial.
El potencial, si el procedimiento se puede adaptar para tratar a personas que sufrieron traumas por accidentes automovilísticos o cánceres agresivos que han afectado el cráneo o la cara, sería enorme y les daría a los cirujanos una opción muy buscada.
"El procedimiento de reconstrucción es mucho más fácil cuando puedes recolectar algunas células, hacer que produzcan la proteína BMP9, mezclarlas en la solución PPCN-g y aplicarla en el sitio del defecto óseo para impulsar el nuevo crecimiento óseoproceso donde quieras ", dijo Ameer.
Ameer advirtió que la tecnología está a años de ser utilizada en humanos, pero agregó: "Mostramos una prueba de concepto de que podemos curar defectos grandes en el cráneo que normalmente no se curarían por sí solos usando una proteína, células ynuevo material que se une de una manera completamente nueva. Nuestro equipo está muy entusiasmado con estos hallazgos y el futuro de la cirugía reconstructiva ".
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Materiales proporcionado por Universidad del Noroeste . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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