"El Cuerpo Académico de Medicina y Epidemiología Molecular de la
Universidad Autónoma de Zacatecas (UAZ), en México, ha iniciado un
trabajo de investigación en el desarrollo de nuevas terapias de medicina
regenerativa, que involucra el uso de una bioimpresora 3D para el
tratamiento de lesiones de piel y otros tejidos, asociados con el pie
diabético.
Desde 2011, este cuerpo académico ha adquirido infraestructura
mediante financiación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología
(Conacyt), a través de diferentes convocatorias para consolidar espacios
especializados en cultivo celular, terapia génica y celular e
ingeniería de tejidos.
En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, la doctora Idalia
Garza Veloz, docente investigadora de la Unidad Académica de Medicina
Humana y Ciencias de la Salud (UAMHyCS) de la UAZ, explicó que este
proyecto será finalizado en febrero de 2019 y en él participa un grupo
interdisciplinario de investigadores pertenecientes a dicha unidad, a la
Unidad Académica de Ciencias Químicas (UACQ), al posgrado en Ingeniería
y Tecnología Aplicada de la Unidad Académica de Ingeniería Eléctrica
(UAIE) de la UAZ y el Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias
de la Salud de la Universidad Autónoma de Nuevo León (Cidis UANL).
La doctora Margarita de la Luz Martínez Fierro, miembro nivel II del
Sistema Nacional de Investigadores (SNI), especificó que la
interdisciplinariedad de este equipo de científicos ha sido factor clave
para la consolidación de la infraestructura, ya que además de la
adquisición de una bioimpresora 3D, el grupo ha adaptado su propio
biorreactor para el acoplamiento de los procesos.
Impresión de un bronquio pediátrico
Este biorreactor es dual y posee la capacidad de controlar
bioprocesos. A manera de prueba, los investigadores de la UAZ lograron
bioimprimir un bronquio pediátrico, con lo que comprobaron el
funcionamiento y la efectividad de la infraestructura.
“La interdisciplinariedad de nuestro grupo de investigación nos ha
permitido conjuntar esfuerzos, infraestructura y conocimientos para
proponer proyectos enfocados en aplicaciones prácticas que contribuyan
con la solución de problemas en salud.
Particularmente con la
infraestructura del área de medicina regenerativa, hemos bioimpreso el
andamiaje del primer bronquio pediátrico en México, a manera de prueba y
para comprobar que el tren de infraestructura que se ha generado
funciona eficientemente. Parte de la tecnología que se está creando,
particularmente en el área de ingeniería y software, incluye una
plataforma que nos ayudará a adaptar el diseño de los implantes de
acuerdo con las necesidades de los pacientes —tamaño y profundidad de la
herida”, especificó.
Implante con células regenerativas embebidas
La doctora Idalia Garza Veloz indicó que el objetivo de este proyecto
es, mediante bioimpresión 3D, desarrollar un implante para regenerar el
tejido dañado en lesiones por pie diabético en pacientes con diabetes
mellitus. El implante se generará con células embebidas en un material
de soporte especializado para albergarlas y que sea adaptable al sitio
de la lesión para que una vez colocado en la úlcera permita que las
células proliferen para restaurar el tejido dañado.
Indicó que el proyecto está dividido en dos etapas, la primera
consiste en analizar y seleccionar cuáles son las células más adecuadas
para la creación del tejido —por ejemplo, células madre mesenquimales,
fibroblastos, entre otras— y evaluarlas in vitro en un implante 3D
bioimpreso. La siguiente etapa es la evaluación in vivo mediante un
ensayo preclínico —con modelo murino— al que se le inducirá diabetes y
una lesión similar a la de pie diabético, para evaluar la efectividad
del implante.
“Para conseguir el equipo necesario tuvimos que someter nuestra
investigación desde 2011 a distintas convocatorias de Conacyt y mediante
la última, en 2016, buscamos además incursionar en el área de
biomateriales. De esta manera, en cada etapa del proyecto se cuenta con
la colaboración de diferentes especialistas, por ejemplo, durante esta
primera etapa, contamos con la colaboración de la doctora Virginia
Flores Morales, quien es química orgánica en el área de síntesis
asimétrica y que se encarga de realizar modificaciones a la estructura
de las moléculas para otorgarles propiedades adicionales, como por
ejemplo la de servir de soporte y además tener propiedades
antimicrobianas, con el objetivo de favorecer la integración del
implante al organismo”.
Garza Veloz, miembro nivel I del SNI, indicó que actualmente en el
mercado existen geles, esponjas, nanofibras, nanotubos y diversos tipos
de compuestos biológicos o sintéticos utilizados para regeneración de
tejidos; sin embargo, el grupo de la UAZ busca innovar con la creación
de sus propios biomateriales para lograr aumentar el potencial
terapéutico de los implantes generados.
“Consideramos que el proyecto es pionero en México, ya que los
esfuerzos que se han hecho anteriormente en el país han permitido el
desarrollo de aerosoles y geles hechos con nanopartículas, enfocados en
la cicatrización de las heridas; sin embargo, no se han conjuntado
biomateriales modificados con células regenerativas en un implante 3D
bioimpreso adaptado a la lesión como se realiza en este proyecto.
Si
bien esta propuesta incluye la generación del implante mediante
tecnología de vanguardia y un estudio preclínico, el conocimiento
generado nos permitirá en poco tiempo escalar el proceso a un ensayo
clínico que nos permita probar la eficacia en humanos y con ello ofrecer
a la sociedad una alternativa terapéutica para las lesiones por pie
diabético, lo que permitirá mejorar la calidad de vida de los
pacientes”, detalló.
Financiación
Idalia Garza Veloz, doctora en biología molecular e ingeniería
genética, exteriorizó que en 2011, el equipo de científicos de la UAZ
participó en una convocatoria de Fondos Mixtos (Fomix) Conacyt–Gobierno
del Estado, en donde adquirió infraestructura para la adecuación,
equipamiento y puesta en marcha de un área dedicada a la ingeniería de
tejidos.
“Posteriormente, en 2013, nos aprobaron otro proyecto de Fomix para
la creación de un área destinada a la realización de procesos
biotecnológicos.
En 2015, nos apoyaron un proyecto de infraestructura,
con el que se adquirieron equipos más especializados del área de terapia
génica y celular; en él adquirimos una ultracentrífuga, un microscopio
de fluorescencia y un biorreactor para el escalamiento de los procesos.
Gracias al financiamiento de dichos fondos pudimos crecer en el área de
medicina regenerativa para, finalmente, ser apoyados por el Programa de
Problemas Nacionales 2015, que es el financiamiento gracias al que
podemos investigar y desarrollar estrategias terapéuticas para el manejo
del pie diabético”, especificó.
Futuro
La doctora Margarita Martínez Fierro exteriorizó que el grupo de
científicos de la UAZ planea continuar con las colaboraciones con otros
grupos de investigadores en México, con la intención de aplicar la
medicina regenerativa para, además de lesiones por pie diabético, la
regeneración de otros tejidos, entre ellos cartílago y hueso.
“Hemos tenido avances en la diferenciación de células madre
mesenquimales de diferentes orígenes, hacia linajes celulares tales como
hueso y cartílago. Actualmente en el Laboratorio de Medicina Molecular
estamos trabajando en la obtención de nuestros propios andamiajes, con
la ayuda de estudiantes de medicina (pregrado) y posgrado de la UAZ.
De
manera muy importante colaboramos estrechamente con investigadores de la
UANL, específicamente con el doctor Iván Marino Martínez, responsable
del Laboratorio de Terapia Celular del Centro de Investigación y
Desarrollo en Ciencias de la Salud de la UANL; el doctor Jorge Lara
Arias, del banco de hueso y tejido del Hospital Universitario de la
UANL, ya que justamente buscamos fines comunes que consisten en la
generación de matrices idóneas que permitan la regeneración de
estructuras óseas y articulares con tamaños y formas definidas”.
Finalmente, especificó que aunque estos proyectos aún no existen, el
equipo de científicos tiene la convicción de lograrlos en un periodo
corto de tiempo y hoy en día exploran las vías que les permitan cumplir
con dichos requerimientos para así ofrecer alternativas viables a estos
problemas de salud considerados como prioritarios." (Imprimalia, 04/01/18)
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