O Instituto de Ciencia de Materiais de Madrid (ICMM-CSIC) logrou desenvolver hidroxeles que permiten o cultivo celular baixo campos magnéticos alternos de alta frecuencia, un avance na procura de novas terapias para curar as lesións da medula espiñal. O traballo, publicado na revista Acta Biomaterialia e financiado polo programa Pathfinder da Unión Europea, permitirá incorporar nanopartículas que transporten nanomedicinas á zona danada para desenvolver terapias máis precisas.
“O reto é desenvolver unha matriz terapéutica tridimensional que sexa biocompatible e biomimética coa medula espiñal”, explica Concepción Serrano, investigadora do ICMM-CSIC e autora principal do traballo. A importancia de lograr esta matriz é a base do seu proxecto de investigación, que busca curar a lesión medular mediante a inserción dun biomaterial na zona danada da medula que emita sinais que fagan que a zona sa se expanda e colonice o oco causado polo dano. “Isto non o conseguiu ninguén ata o de agora”, menciona Serrano.
A investigadora explícao: “Non podemos pretender que medren neuronas sen un soporte físico e químico que guíe o seu crecemento. Isto implica que o biomaterial que desenvolvamos sexa mecanicamente compatible coa medula espiñal, algo ao que se prestou moi pouca atención ata a data”. Para iso exploraron o coláxeno, unha proteína moi abundante dentro do corpo dos mamíferos e que, ademais, favorece o crecemento de vasos sanguíneos. “Como é parte do corpo, vai ser biocompatible, biodegradable e bo soporte mecánico, así como reservorio de moléculas portadoras de mensaxes reparadoras”, engade Serrano.
O resultado foi unha escuma moi suave e, por tanto, compatible: “A medula espiñal ten unha elasticidade duns 600 pascais, e nós conseguimos que a nosa escuma sexa só unhas 4 veces máis ríxida. Por poñelo en contexto, a maior parte dos biomateriais explorados ata a data eran da orde de 50 a 200 veces máis ríxidos, polo que estamos moito máis preto do éxito neste aspecto. De feito, observamos que xa estamos nun rango que a medula espiñal tolera sen xerar forzas de fricción xeradoras de cicatrices indesexadas”.
O aspecto innovador desta investigación vai máis alá, xa que explora este material para o tratamento da lesión medular, fai que responda o campo magnético e que, ademais, incorpora nanotransportadores que poderán levar as terapias (nanomedicinas) onde se necesiten. “Usamos nanopartículas de óxido de ferro que, ademais, recubrimos con polímeros naturais para que sexan aínda máis biocompatibles na interacción coas células”, explica Serrano. Os polímeros elixidos foron o ácido hialurónico e o quitosano, un derivado da quitina que, ademais, ten propiedades bactericidas e neuroprotectoras, e cuxa produción é “moi sinxela e barata”. De feito, o estudo xa puido concluír que este último polímero parece máis favorable ao cultivo de células neurais.
Estes hidroxeles xa se implantaron nun modelo animal de rata, polo que os seguintes pasos desta investigación pasan por analizar se cumpren o seu labor dentro do organismo implantado e, á vez, funcionalizar as nanopartículas para que exerzan como trasportadoras de nanomedicinas. “Conseguimos elaborar esas matrices magnéticas, caracterizalas ben, e ver que pasa se as poñemos en contacto con cultivos de neuronas, que será o que atopen ao ser implantadas”, resume Serrano, que destaca que xa puideron comprobar como “as neuronas medran sen problema e crean redes altamente interconectadas”.
Referencia: Hybrid hydrogels support neural cell culture development under magnetic actuation at high frequency (Publicado en Acta biomaterialia)
