MADRID, 16 Nov. (EUROPA PRESS) -
Un nuevo "parche" biológico que se activa con el movimiento natural de la persona podría ser la clave para reparar las hernias discales de la espalda, según investigadores de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania y del Centro Médico CMC VA (CMCVAMC), en Estados Unidos, según una investigación preclínica publicada en la revista 'Science Translational Medicine'.
Combinando años de trabajo de muchos proyectos diferentes, los "parches reparadores activados por tensión" (TARP) proporcionan una liberación controlada de una molécula antiinflamatoria llamada anakinra a partir de microcápsulas a lo largo del tiempo, lo que ayudó a los discos de un modelo animal de gran tamaño a recuperar la tensión que necesitan para revertir la hernia y evitar una mayor degeneración.
"En la actualidad no existe ningún tratamiento curativo para la hernia discal, y lo mejor que hay es como poner un tapón de goma en el agujero de un neumático. Se mantendrá durante un tiempo, pero no hará un gran sello", explica el coautor principal Robert Mauck, profesor de Cirugía Ortopédica y director del Laboratorio McKay de Investigación en Cirugía Ortopédica en Penn y científico de carrera de investigación y co-director del Centro de Investigación Musculoesquelética Traslacional en el CMCVAMC.
"El parche que hemos desarrollado es como el tapón más pegamento, por lo que en realidad estás pegando el parche. Y como el movimiento biomecánico activa el parche y hace que selle con más fuerza, es como si el parche de tu neumático se hiciera más fuerte cuantos más kilómetros le pones", añade.
Las hernias vertebrales se producen cuando uno de los discos blandos que se sitúan entre las vértebras se rompe o se agujerea y el interior blando se cuela a través de él. Esto significa que los discos pierden su tensión y son incapaces de amortiguar la columna como de costumbre, provocando dolor. Siguiendo con la analogía del neumático, es como si una rueda se hubiera pinchado y el coche estuviera montado sobre su llanta.
Por eso, los investigadores de Penn Medicine y el CMCVAMC han desarrollado TARP que no sólo taponan el agujero, sino que permiten recuperar la tensión y volver a amortiguar las vértebras. Este objetivo ha sido especialmente difícil de alcanzar hasta ahora.
"El disco es un tejido muy complejo, que se diferencia del músculo y la piel en que no puede curar su propia estructura y, de hecho, sigue degenerándose con el tiempo una vez que su estructura se ve comprometida --explica la doctora Ana Peredo, que realizó esta investigación durante sus estudios de doctorado en Bioingeniería en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de Penn--. Nos propusimos recuperar la integridad mecánica del disco y, al mismo tiempo, atenuar la inflamación con el fin de prevenir un mayor daño tisular y conservar la mayor función tisular posible".
La clave del TARP es que la mecánica natural del cuerpo activa la liberación de moléculas antiinflamatorias de las microcápsulas del parche. Aunque en teoría seguirían funcionando si una persona permaneciera totalmente inmóvil durante meses, la realidad del entorno del tejido discal es que el movimiento es su estado natural. Y como el parche hace como si nunca hubiera habido un agujero, su aplicación podría tener efectos significativos en la prevención del empeoramiento del dolor relacionado con la degeneración discal.
"Esto está diseñado para ser una intervención temprana que puede cambiar el curso de la progresión de la enfermedad --señala el autor co-senior Harvey Smith, profesor asociado de Cirugía Ortopédica y médico tratante en el CMCVAMC--. Actualmente no existe ningún tratamiento para mitigar las hernias recurrentes que realmente cure el disco. Así pues, estamos ante una enfermedad muy común en personas jóvenes en edad laboral que, más adelante, conduce a una enfermedad discal grave y a la necesidad de una fusión vertebral. Cuanto más podamos prevenirlo, mejor".
Este nuevo tratamiento prospectivo, que tiene aplicaciones humanas y potencialmente veterinarias, se basa en muchos años de investigación en el McKay Lab y en Penn, en el Translational Musculoskeletal Research Laboratory del CMCVAMC y en el Institute for Medical Translation del New Bolton Center, y aprovecha tecnologías fundacionales utilizadas por muchos de los mismos investigadores de este proyecto para crear discos biosintéticos y otros sistemas de administración de fármacos activados mecánicamente.
Algunos de estos avances están siendo comercializados por Mechano Therapeutics, LLC, cofundada por Mauck y otros coautores del presente trabajo, George Dodge, doctor y profesor adjunto de Cirugía Ortopédica, y Daeyeon Lee, profesor de Ingeniería de Pennsylvania, con el apoyo del Centro de Innovación de Pennsylvania.
"Llevo 20 años trabajando con tecnologías emergentes de columna vertebral sin fusión, y muy pocas llegan a los ensayos clínicos en humanos y más allá --afirma Thomas Schaer, cirujano veterinario y director del Instituto de Traducción Médica, Centro New Bolton, de la Facultad de Medicina Veterinaria de Penn--. Este equipo ha estado trabajando juntos durante 15 años, y creo que estamos practicando un enfoque altamente centrado en la investigación que tiene un potencial significativo para un avance traslacional a través de un amplio espectro de cuidado de la columna vertebral, no sólo para los pacientes humanos, sino posiblemente también para nuestros amigos peludos perros".
Aunque esta investigación era principalmente una "prueba de principio", acercar este tratamiento a la clínica requerirá ensayos más largos en modelos animales de gran tamaño, según el equipo.
"Este estudio fue increíblemente prometedor, pero fue por un mes, así que queremos probar por más tiempo porque hay maneras en que podemos afinar este parche --resalta el coautor principal Sarah Gullbrand, profesor asistente de investigación de Cirugía Ortopédica en Penn y científico de la salud de investigación en el CMCVAMC--. Esta vez sólo nos hemos dirigido a una vía biológica utilizando algo que ya estaba aprobado por la FDA, pero hay montones de otros factores que están aprobados. En el futuro, nos interesa no sólo reducir la inflamación, sino también prevenir la muerte celular y mejorar la cicatrización en general", concluye.
