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Crean un cemento biológico para reparar fracturas vertebrales

Crean un cemento biológico para reparar fracturas vertebrales

Un grupo de ingenieros de las universidades Leeds y Queens están desarrollando un cemento biológico pensado para reparar fracturas vertebrales. Este tipo de lesiones requiere en la actualidad cirugía compleja y muy invasiva. El cemento biológico facilitará la recuperación de estos pacientes, ya que podrá inyectarse directamente en la fractura y ayudará al hueso en su proceso de recuperación al poder copiar sus propiedades químicas. El equipo de la Universidad de Leeds se encarga de desarrollar unos modelos computacionales que proporcionan los datos necesarios para que los ingenieros de la Universidad de Queens puedan desarrollar y mejorar estos materiales. Por Paul D. Morales.

Crean un cemento biológico para reparar fracturas vertebrales

Ingenieros de las universidades británicas de Leeds y Queens están desarrollando un cemento biológico para reparar fracturas en la espina dorsal. Esta investigación abre nuevas vías de cura a las víctimas de accidentes de tráfico, que son quienes más sufren este tipo devastador de fracturas.

Los cementos para los huesos, similares a los que se usan en la cirugía para reemplazar articulaciones, se está utilizando ya en la actualidad para reforzar vértebras dañadas en pacientes con enfermedades óseas como la osteoporosis. Esta técnica es conocida como vertebroplastia.

Aunque otras operaciones, como las de rodilla o cadera, se practican de manera habitual en los hospitales y con una elevado porcentaje de éxito, las operaciones que afectan a las vértebras se puede decir que están mucho menos desarrolladas.

Cuando el paciente tiene, sin embargo, una vértebra “reventada” por una accidente, por ejemplo, su tratamiento es mucho más complicado. En el Reino Unido se contabilizan alrededor de 1.000 de estos casos cada año, y suelen requerir cirugía invasiva muy compleja y largas estancias en el hospital.

El equipo de la Universidad de Queens es experto en desarrollar y probar biomateriales sintéticos para reparar los huesos. “Los materiales que estamos desarrollando pueden ser inyectados directamente en la fractura y son capaces de imitar la composición química del hueso”, asegura el doctor Fraser Buchanan, de la Escuela de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial, en un comunicado.

El proyecto de este grupo de ingenieros, que ha recibido una ayuda de 500.000 libras por parte del Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) para examinar qué efectos tiene el nuevo material, intenta evitar ambas situaciones.

“Estas fracturas causan el estallido de la vértebra y, en los casos más graves, los fragmentos de hueso pueden penetrar en la espinal dorsal”, comenta la doctora Ruth Wilcox, del Instituto de Ingeniería Médica y Biológica de la Universidad de Leeds. “Los cirujanos pueden unir los fragmentos de huesos y estabilizar la espina dorsal con el uso de barras y tornillos, pero los pacientes que se someten a este clase de operaciones suelen estar en malas condiciones, por lo que cuanto menos invasiva sea la operación, mejor”.

Modelo informático

El equipo de Leeds, por su parte, está especializado en crear modelos computacionales de la espina dorsal. Este trabajo proporcionará a sus colegas de Queens datos para el desarrollo de los nuevos biomateriales. Los modelos serán usados para simular cómo actuarían exactamente sobre los pacientes.

“Se trata de un trabajo a largo plazo, pero con la ayuda de modelos computacionales esperamos que una cirugía menos invasiva pueda ser aplicada, además, a pacientes con dolor de espalda a partir de 2020”, asegura Wilcox en un comunicado de la Universidad de Leeds.

El desarrollo de biomateriales sintéticos es esperanzador para los pacientes con problemas vertebrales, pero si no se testan bien clínicamente antes de aplicarlos, pueden causar más daños que beneficios.

Nos puede doler la espalda por muchas razones, y la estructura de la espina dorsal de cada persona es única. Para complicar más las cosas, nuestros huesos son tejido vivo que va cambiando a lo largo del tiempo debido a la edad, a una enfermedad o a nuestro estilo de vida. Sólo un modelo computacional puede tener en cuanta todas estas variables.

Para ayudar a generar esos modelos, Wilcox y su equipo contarán con restos de espinas dorsales donadas a la Universidad y con aportaciones de grandes museos de toda Europa.

Efectos secundarios

Estadísticamente, las fracturas vertebrales son más típicas de los jóvenes, y no se conocen en toda su extensión las consecuencias a largo plazo que el uso de los cementos actuales puede tener. Sí hay evidencias de pacientes con osteoporosis que desarrollan fracturas en las vértebras tratadas con vertebroplastia.

“Creemos que es porque los cementos actuales son más duros que el propio hueso, cansando un desequilibrio en cómo la espina dorsal aguanta el peso. Esto puede provocar que las vértebras circundantes carguen con más peso, con el consiguiente daño”, afirma Wilcox.

Situaciones como esta son las que han motivado este proyecto. “Tenemos que desarrollar biomateriales que coincidan lo más posible con las propiedades del propio hueso. Este proyecto es una oportunidad perfecta para usar conocimientos complementarios que nos permitan predecir los efectos de nuevos cementos e incorporar agentes biológicos que ayuden al cuerpo en su proceso de sanación”, dice el doctor Buchanan.

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