Diseñada una médula ósea sintética para unos trasplantes de médula más seguros

Los trasplantes de médula ósea se usan para tratar a pacientes con enfermedades de la médula ósea. Sin embargo, antes de realizarse el trasplante, el paciente recibe primero dosis de radiación, a veces en combinación con fármacos, para eliminar cualquier célula madre existente en la médula ósea. Un pretratamiento que tiene por objeto mejorar el éxito del trasplante al hacer espacio en la médula, permitiendo que las células donantes sobrevivan y crezcan sin la competencia de las propias células del afectado.

El problema es que este tratamiento se acompaña, por lo general, de efectos secundarios nocivos, caso de las náuseas, la fatiga, y la pérdida de fertilidad . Por ello, y con objeto de paliar estos problemas, los autores han desarrollado un implante de hueso que da a las células donantes su propio espacio para vivir y crecer sin competencia, eliminando la necesidad de eliminar células preexistentes del huésped.

Concretamente, los investigadores han desarrollado tejidos óseos con médula ósea funcional que pueden llenarse con células donantes e implantarse bajo la piel de modelos animales –ratones–. Y como muestran los resultados, las células donantes sobrevivieron durante al menos seis meses y suministraron a los roedores nuevas células sanguíneas.

Como indica Yu-Ru Shih, co-autor de la investigación, «en el futuro, nuestro trabajo podría contribuir a mejorar las terapias para las enfermedades de la médula ósea».

Sin embargo, puntualiza Shyni Varghese, «estos implantes estarían limitados a pacientes con enfermedades de la médula ósea no malignas, donde no hay células cancerosas que necesiten eliminarse. Sería el caso, por ejemplo, de la anemia aplásica, en la que el cuerpo no puede producir suficientes plaquetas y células sanguíneas, así como de los recuentos sanguíneos bajos y de los ataques autoinmunes sobre la médula causados por células madre defectuosas o anormales de la propia médula ósea».

Los implantes imitan la estructura de los huesos largos en el cuerpo, que consiste en un compartimiento externo de hueso y un compartimiento interno de médula. Los implantes están hechos de una matriz porosa de hidrogel. Así, la matriz externa contiene minerales de fosfato de calcio, y las células madre desarrolladas en esta matriz mineralizada se diferencian de las células de formación ósea. Por su parte, la matriz interna alberga células madre donantes que producen células sanguíneas.

Cuando se implantan debajo de la piel de los ratones, las estructuras maduran en los tejidos óseos que tienen una red que funciona como los vasos sanguíneos y una médula ósea interior que suministra nuevas células sanguíneas . Después de cuatro semanas, los autores encontraron que la médula implantada contenía una mezcla de células sanguíneas del huésped y del donante, así como que esta mezcla circulaba en el torrente sanguíneo de estos ratones incluso después de 24 semanas.

Como apuntan los autores, «estos hallazgos son significativos porque indican que la médula implantada es funcional. Las células donantes pueden crecer y sobrevivir durante largos periodos de tiempo en presencia de células huésped, y las células huésped y de donante pueden viajar entre la médula implantada y la sangre circulante del huésped a través de la red de vasos sanguíneos formada en el tejido óseo implantado».

En otro conjunto de experimentos, los investigadores tomaron células madre de la médula implantada y las trasplantaron a un segundo grupo de ratones que tenían sus células madre medulares destruidas por radiación y fármacos. Y lo que encontraron es que las células trasplantadas también se habían difundido en el torrente sanguíneo de estos animales.

Como concluye Yu-Ru Shih, «hicimos estos experimentos para demostrar que las células de la médula ósea de los tejidos óseos modificados funcionan de forma similar al hueso nativo. El siguiente paso será hacer de esta una plataforma para generar más células madre de médula ósea, lo cual tendría aplicaciones útiles para los trasplantes de células en la clínica ».