Nuevo enfoque para mejorar los procedimientos de reparación de huesos

Publicado 08/01/2020 7:44:44CET
Micropartículas de heparina utilizadas para administrar proteína morfogenética ósea se muestran, en rojo, uniéndose a un fémur defectuoso en una rata.
Micropartículas de heparina utilizadas para administrar proteína morfogenética ósea se muestran, en rojo, uniéndose a un fémur defectuoso en una rata. - MARIAN HETTIARATCHI.

   MADRID, 8 Ene. (EUROPA PRESS) -

   Científicos de la Universidad de Oregon, en Estados Unidos, están muy cerca de conseguir un nuevo enfoque para mejorar los procedimientos de fusión de la columna vertebral y reparar los huesos rotos o defectuosos que evita la sobreproducción de hueso que ocurre comúnmente en los tratamientos actuales, según publican en la revista 'Science Advances'.

   Así, han conseguido en un ensayo preclínico con ratas mejorar los procedimientos de reparación ósea mediante la adición de una mezcla de heparina con niveles clínicamente relevantes de proteína morfogenética ósea.

   En su estudio, los investigadores redujeron significativamente el crecimiento óseo no deseado fuera de las áreas de reparación específicas en fémures de rata al administrar una potente proteína formadora de hueso llamada proteína morfogenética ósea, o BMP, utilizando un nuevo biomaterial hecho de heparina.

   La investigadora que ha dirigido al equipo, Marian H. Hettiaratchi, bioingeniera del Campus de Phil y Penny Knight para Acelerar el Impacto Científico en la Universidad de Oregon, comenzó a explorar el uso de micropartículas de heparina para administrar BMP como una posible forma de detener el crecimiento óseo anormal hace más de cinco años, mientras era estudiante de doctorado en el Instituto de Tecnología de Georgia bajo la tutoría de los coautores Robert Guldberg y Todd McDevitt.

   El enfoque tradicional de usar altas dosis de BMP solo ha dado lugar a numerosas complicaciones en humanos, incluida la inflamación de los tejidos blandos y la osificación anormal.

   Para el nuevo estudio, Hettiaratchi y sus colegas introdujeron sus resultados anteriores de experimentos realizados tanto en ratas como en tubos de ensayo en simulaciones por computadora para explorar maneras de ajustar su enfoque basado en la heparina en pruebas con animales con niveles de BMP comparables a las dosis requeridas en los procedimientos de reparación de huesos humanos.

   "Nos centramos en usar dosis que fueran más relevantes clínicamente. En los humanos, el tratamiento típico usa 0,1 a 0,2 miligramos de BMP por kilo de peso corporal, por lo que usamos la misma cantidad en las ratas --explica Hettiaratchi--. La mayoría de las investigaciones realizadas en ratas usan 10 veces menos BMP para reparar el hueso, lo que no es comparable a lo que se hace en humanos y no presenta los efectos secundarios de una dosis clínica de BMP".

   Se usaron dos fuerzas diferentes de la combinación, lo que produjo reducciones de 40 a 50 por ciento en la osificación anormal. La heparina y BMP, mezcladas en un hidrogel de alginato, se inyectaron en un tubo de malla de nanofibras, ya insertado en defectos femorales en las ratas.

   Las prácticas médicas en humanos se han basado en altas dosis de BMP inyectadas en una esponja de colágeno, lo que provoca una osificación anormal en el tejido blando circundante a medida que BMP escapa rápidamente de la esponja.

   Los hallazgos representan una prueba de concepto para ajustar el enfoque en lugar de una ruta hacia las pruebas clínicas en humanos, precisa Hettiaratchi. El objetivo final, según asegura, es crear micropartículas sintéticas similares a la heparina que logren los mismos resultados y eviten los posibles efectos secundarios de la heparina.

   "El problema con la curación de defectos óseos grandes clínicamente es que la BMP administrada con esponjas de colágeno produce una formación anormal de hueso porque el medicamento no permanece en el material --explica Hettiaratchi--. Nuestro nuevo material retiene mucho más BMP, manteniéndolo localizado. No se forma hueso fuera del área objetivo".

Contador