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16 febrero, 2022Se trata de una bioimpresión en 3D que no corre riesgo de rechazo. Se probó con éxito en ratones. Los ensayos clínicos con humanos llegarían a finales de 2024
Abigail Klein Leichman*
La medicina aún no ha encontrado una forma de restaurar la capacidad de caminar en personas paralizadas por lesiones traumáticas de la médula espinal. Sin embargo, dentro de algunos años un implante de tejido de médula impreso en 3D —el primero de su tipo hecho a partir de las propias células del paciente— podría hacer realidad ese desafío que le quita el sueño a la ciencia.
Gracias al uso de una tecnología desarrollada durante diez años en el Laboratorio de Biotecnología Regenerativa del profesor Tal Dvir, en la Universidad de Tel Aviv, el nuevo implante permitió que ratones de laboratorio con parálisis volvieran a andar.
En un artículo publicado el 7 de febrero en la revista Advanced Science, ofreció algunos detalles del casi milagroso desarrollo. “Es como ciencia ficción”, afirma Asaf Toker, director ejecutivo de Matricelf, la compañía que trabaja para comercializar la innovadora tecnología de Dvir.
Hace poco más de dos años, se informó que el laboratorio de Dvir había impreso en 3D el primer corazón humano vascularizado en miniatura del mundo. En 2019, Dvir y Alon Sinai cofundaron Matricelf, y la compañía comenzó a cotizar en bolsa en 2021. Con sede en Ness Ziona, la empresa cuenta hoy con diez empleados, entre ellos siete mujeres.
“Con nuestra tecnología tenemos la capacidad de crear cualquier tejido que queramos. El primero son los implantes neurales para pacientes con lesión de la médula espinal que les causa parálisis”, señala Toker.
Tal Dvir, investigador de la Universidad de Tel Aviv y de la empresa Matricelf, dirige el equipo que ha desarrollado la nueva técnica
(Foto: Universidad de Tel Aviv)
No genera rechazo
Por su parte, Dvir explica que la técnica parte de la toma de una pequeña muestra del tejido adiposo del vientre del paciente. “Ese tejido, como todos los del cuerpo, está formado por células y una matriz extracelular de sustancias como colágenos y azúcares. Luego de separar las células de la matriz utilizamos ingeniería genética para reprogramarlas, devolviéndolas a un estado que se asemeja a las células madre embrionarias, que son capaces de convertirse en cualquier tipo de célula del cuerpo”.
Entretanto, la matriz extracelular no se desperdicia, sino que se usa para formar la base de un hidrogel personalizado que no desencadenará una respuesta inmunitaria o rechazo tras el implante, dejando así atrás el principal problema con los trasplantes de donantes.
“Después encapsulamos las células madre en el hidrogel y, en un procedimiento que imita el desarrollo embrionario de la médula espinal, convertimos las células en implantes 3D de redes neuronales que contienen neuronas motoras”, añade Dvir.
Los implantes de médula espinal humana fueron probados en ratones, de los cuales la mitad había estado paralizada hacía poco tiempo (modelo agudo) y la otra mitad había sufrido la parálisis durante el equivalente a un año humano (modelo crónico).
Luego del implante y un rápido proceso de rehabilitación, el 100% de los ratones con parálisis aguda y el 80% de los que sufrían parálisis crónica recuperaron la capacidad de caminar.
“Esta es la primera instancia en el mundo en que tejidos humanos implantados generaron una recuperación a largo plazo para la parálisis crónica en un modelo animal, que es el más relevante para los tratamientos de parálisis en humanos. Hasta ahora, aquellos que se lesionaron a temprana edad estaban destinados a sentarse en una silla de ruedas por el resto de sus vidas, teniendo que soportar todos los gastos financieros y relacionados con la salud de la parálisis, ya que no existía un tratamiento efectivo”, remarca Dvir, quien añade que su meta es producir implantes de médula espinal personalizados, lo que permitirá la regeneración del tejido dañado sin riesgo de rechazo.
Mientras mantiene conversaciones con la Administración de Medicamentos y Alimentos de EEUU (FDA), Matricelf planea realizar el primer ensayo clínico en humanos del implante de médula espinal para finales de 2024. “Debido a que proponemos una tecnología avanzada en medicina regenerativa, y a que en la actualidad no existen alternativas para los pacientes paralizados, tenemos buenas razones para esperar una aprobación relativamente rápida de nuestra tecnología”, afirma Dvir.
Mientras, se realizarán nuevas pruebas de eficacia y seguridad en ratas de laboratorio.
(Fuente: Universidad de Tel Aviv)
Impresión de tejidos y órganos
Toker explica qué hace que esta tecnología sea única. “La ingeniería de tejidos requiere dos ingredientes: células y una matriz extracelular como base para que las células construyan el tejido. Muchas compañías hacen ingeniería de tejidos con el uso de materiales sintéticos o usando células de un donante, pero cuando se introduce material extraño en el cuerpo el sistema inmunitario lo ataca y el implante falla, a menos que el paciente tome medicamentos para suprimir ese sistema”.
La tecnología Matricelf desarrollada por Dvir utiliza células del propio paciente (autólogas) y una matriz extracelular, lo que hace que el sistema inmunitario las reconozca como propias y no las ataque.
El 30 de enero, Matricelf firmó un acuerdo de licencia global exclusivo con Ramot, la empresa de trasferencia de tecnología de la Universidad de Tel Aviv, para comercializar y utilizar la patente para la impresión 3D de tejidos y órganos. “Ese acuerdo también nos permite imprimir tejidos y órganos en 3D. Un órgano se construye a partir de una variedad de tejidos y células. Nuestra “bioimpresora” tiene diferentes cartuchos de biotinta para imprimir distintos tejidos en una misma impresión, como ocurre cuando se imprime a cuatro colores y la impresora sabe dónde poner cada color”, describe Toker.
La biotinta está almacenada dentro de otro líquido para sostener la estructura del órgano. “Cuando se imprime un órgano hueco como un corazón, si no se usa esta tecnología el tejido va a colapsar. Para imprimir órganos con cavidades internas es preciso que la tecnología lo soporte. Ese es nuestro factor diferencial”, continúa Toker.
El implante espinal fue desarrollado por Dvir, los doctores Reuven Edri e Yona Goldshmit, y el estudiante de doctorado Lior Wertheim —todos miembros del laboratorio—, junto a Irit Gat-Viks de ña Escuela Shmunis de Biomedicina e Investigación del Cáncer, Yaniv Assaf de la Escuela de Neurociencia Sagol, y Angela Ruban de la Escuela Steyer de Profesiones de la Salud.
*Editora asociada de israel21c.
Fuente: israel21c.
Versión NMI.
