Tendencias21
Identificadas las células madre más aptas para producir “huesos de laboratorio”

Identificadas las células madre más aptas para producir “huesos de laboratorio”

La reparación y sustitución de huesos con materiales artificiales es un objetivo que despierta gran interés entre los científicos. La finalidad es poder mejorar la calidad de vida de muchas personas que, por accidentes, tumores o por el deterioro de la edad sufren un daño óseo permanente. Ahora, investigadores del Imperial College London han conseguido definir los tipos de células madre (concretamente, del cráneo y la célula espinal de ratones) a partir de las cuales se pueden producir materiales de características muy similares a las de los huesos. Este hallazgo supone un importante paso hacia la creación de material óseo de laboratorio. Por Yaiza Martínez.

Identificadas las células madre más aptas para producir “huesos de laboratorio”

En la actualidad, muchos científicos trabajan para crear materiales parecidos a los huesos a partir de células madre, con el fin de, algún día, poder implantar dichos materiales en huesos fracturados o dañados e, incluso, sustituir huesos que hayan sido extirpados.

La idea general es que estos materiales lleguen a ser insertados en cavidades óseas, de manera que el hueso real pueda combinarse con ellos, y así sea reparado.

Hasta ahora, lo que se ha conseguido es desarrollar pequeños “nódulos” parecidos a los huesos en laboratorio, a partir de diferentes tipos de células madre y de células óseas.

Estos tipos de células están atrayendo el interés de los investigadores como prometedoras candidatas a ser utilizadas en futuros implantes a personas, dentro de pruebas clínicas que ya se están poniendo en marcha.

Sin embargo, los científicos aún necesitan explorar a fondo la cuestión, para comprender las propiedades químicas y las estructuras de estos materiales que ellos mismos están creando.

Según publica el Imperial College London en un comunicado, un equipo de científicos de su Instituto de Ingeniería Biomédica ha comparado el crecimiento de este tipo de materiales, a partir de tres tipos diferentes de células, de uso clínico común.

Este análisis ha revelado significativas diferencias entre la calidades de dichos materiales que las diversas células pueden generar. Por ejemplo, se ha descubierto que los materiales similares al hueso generados a partir de las células óseas del cráneo y de la médula espinal de ratones imitan con éxito muchas de las características de los huesos reales, incluida su rigidez.

Por el contrario, los materiales generados a partir de células madre embrionarias de ratones resultan mucho menos rígidos y poseen una composición mineral menos compleja que los materiales anteriores.

Los científicos sugieren que serán necesarias más investigaciones para explorar las implicaciones de estos resultados para las diversas terapias con células madre.

Utilización de diversas técnicas

La profesora Molly Stevens, una de las científicos participantes en la investigación, explica que muchos de los pacientes que han perdido huesos debido a tumores o a accidentes viven padeciendo mucho dolor.

Reparar sus defectos óseos con materiales similares a los huesos mejoraría inmensamente la vida de estas personas, asegura Stevens.

El estudio realizado ha permitido una mayor comprensión de la forma en que las diversas células pueden influir en la calidad de los huesos “artificiales”, por lo que supone un paso adelante en el desarrollo de materiales que permitan implantes exitosos.

Para llevar a cabo su trabajo, los investigadores usaron la espectrocopia raman para comprender al detalle la estructura química de las células a medida que éstas se iban desarrollando.

La espectroscopia raman es una técnica espectroscópica que utiliza una luz monocromática, generalmente de un láser, para provocar desplazamientos energéticos en los materiales, lo que da información sobre éstos.

Los investigadores utilizaron además otras técnicas, como análisis estadísticos de número multivariado, que les permitieron comparar y analizar datos sobre el crecimiento de diferentes poblaciones celulares, o la microscopía electrónica de alta resolución, con la que observaron las estructuras de los materiales generados en un nivel microscópico.

Los científicos detallaron sus descubrimientos en un artículo reciente publicado por la revista Nature Materials.

Otras investigaciones

Para la presente investigación, el equipo del Imperial College London, que trabaja en colaboración con científicos de otras universidades del Reino Unido (la Universidad Keele, la Universidad de Nottingham y la University de Southampton) recibió recientemente una subvención de más de cuatro millones de euros, por parte del Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC).

Según publicó el Imperial College el pasado mes de mayo, esta subvención ayudará a desarrollar novedosos y mejores tratamientos para los huesos rotos y otros problemas ortopédicos relacionados con la edad.

Los científicos explican que aún quedan importantes desafíos por afrontar, como entender bien la actividad celular del esqueleto o entender cómo el entorno en que las células se encuentran afecta a su capacidad para interactuar con otras células para formar huesos o cartílagos.

Anteriormente, publicamos en Tendencias21 los resultados de otra investigación realizada por científicos de la Universidad de California. Estudiando enfermedades en las que el cuerpo humano genera demasiada masa ósea, estos científicos descubrieron y consiguieron aislar una molécula natural que podría utilizarse para reparar fracturas y generar el crecimiento de los huesos en pacientes que carezcan de ellos.

Por otro lado, recientemente publicamos una nota en la que explicamos que investigadores de la Universidad de Granada, del CSIC y de la Universidad de Aveiro en Portugal lograron descifrar el mecanismo de crecimiento del nácar de los gasterópodos (clase más extensa de moluscos), lo que podría permitir la reproducción artificial de este material en laboratorios. La finalidad: usar el nácar sintético en biomedicina, con aplicaciones como la regeneración de huesos humanos.

Yaiza Martinez

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Descubren la galaxia giratoria más lejana jamás observada 5 julio, 2022
    Los astrónomos han descubierto la galaxia giratoria más distante jamás observada: atravesó más de 13.260 millones de años luz antes de llegar hasta nosotros. Proporciona pistas sobre la formación de galaxias primordiales.
    Pablo Javier Piacente
  • Comienza una nueva época en la exploración del universo 5 julio, 2022
    Hoy, 5 de julio, comienza una nueva temporada de la física más avanzada con el relanzamiento del Gran Colisionador de Hadrones del CERN, que alcanzará una energía récord: podrá llegar al fondo del bosón de Higgs y desvelar otros misterios del universo.
    CERN/T21
  • Activismo desesperado de los científicos para evitar la extinción de la humanidad 5 julio, 2022
    La comunidad científica ha pasado de elaborar sesudos informes y de pronunciar serias advertencias sobre la crisis planetaria, a un activismo desesperado para evitar el punto de no retorno de la extinción humana. Ahora solo nos queda tiempo para adaptarnos a la catástrofe.
    Eduardo Costas, catedrático de Genética, UCM
  • Descubren microbios nunca vistos enterrados en glaciares tibetanos 4 julio, 2022
    Los científicos han descubierto más de 900 especies nunca antes vistas de microbios que viven dentro de los glaciares en la meseta tibetana, una región de gran altitud en Asia encajada entre la cordillera del Himalaya y el desierto de Taklamakan. El análisis de los genomas de los microbios reveló que algunos tienen el potencial […]
    Pablo Javier Piacente
  • El bosón de Higgs abre la puerta a mundos desconocidos 4 julio, 2022
    El bosón de Higgs se ha convertido en un poderoso medio para buscar nuevos fenómenos desconocidos, han constado los científicos después de 10 años de estudios transcurridos desde su descubrimiento. Ofrece novedosas pistas sobre las partículas invisibles que podrían formar parte de la materia oscura.
    CERN/T21
  • La Tierra no será arrojada al espacio profundo en los próximos 100.000 años 4 julio, 2022
    No es probable que la Tierra sea arrojada al espacio profundo por el comportamiento potencialmente caótico del Sistema Solar durante al menos 100.000 años. De hecho, todos los planetas del Sistema Solar son seguros durante ese período de tiempo, según un nuevo estudio. 
    Pablo Javier Piacente
  • Frenesí en la ciencia por el décimo aniversario del bosón de Higgs 4 julio, 2022
    El mundo celebra este lunes el décimo aniversario del descubrimiento del bosón de Higgs, que cambió la historia de la Física. El acontecimiento provocó primero entusiasmo y después resaca científica, porque no se ha podido avanzar mucho más en los misterios del universo. Pero todo puede cambiar a partir del 5 de julio: el LHC […]
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Los minerales desvelan la historia oculta de la Tierra 4 julio, 2022
    Por primera vez, los científicos han catalogado todas las formas diferentes en que se puede formar cada mineral conocido y han puesto toda esa información en un solo lugar. Esta colección de historias sobre el origen de los minerales insinúa que la Tierra podría haber albergado vida antes de lo que se pensaba, cuantifica la importancia […]
    Redacción T21
  • Denuncia científica: la verdad sobre la crisis del planeta ha sido silenciada 4 julio, 2022
    La ciencia alerta desde 1827 de los mecanismos naturales que propician el calentamiento del planeta y a lo largo del siglo XX ha establecido una relación inequívoca entre la quema de combustibles fósiles y las concentraciones de CO2 en la atmósfera. Pero una poderosa maquinaria ha silenciado y negado la evidencia científica. Su objetivo: engañar […]
    Eduardo Costas, catedrático de Genética, UCM
  • ¿Puede un neandertal meditar? 3 julio, 2022
    Neandertales y humanos experimentaron un aumento de los lóbulos parietales a lo largo de la evolución que alumbró en ambos linajes la facultad de la atención, aunque a diferentes niveles. En los humanos modernos propició el control consciente de la divagación mental. En los neandertales, no.
    Eduardo Martínez de la Fe