Con el objetivo de tratar las caderas artríticas desgastadas sin una cirugía extensa para reemplazarlas, los científicos han programado células madre para desarrollar cartílago nuevo en una plantilla tridimensional con forma de bola de una articulación de la cadera. Además, utilizando la terapia génica,han activado el nuevo cartílago para liberar moléculas antiinflamatorias para evitar el regreso de la artritis.
La técnica, demostrada en un esfuerzo de colaboración entre la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis y Cytex Therapeutics Inc. en Durham, NC, se describe el 18 de julio en Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
El descubrimiento algún día puede proporcionar una alternativa a la cirugía de reemplazo de cadera, particularmente en pacientes más jóvenes. Los médicos son reacios a realizar tales operaciones en pacientes menores de 50 años porque las articulaciones protésicas generalmente duran menos de 20 años. Una segunda cirugía de reemplazo articularquitar una prótesis desgastada puede destruir el hueso y poner a los pacientes en riesgo de infección.
"Reemplazar una articulación protésica fallida es una cirugía difícil", dijo Farshid Guilak, PhD, profesor de cirugía ortopédica en la Universidad de Washington. "Hemos desarrollado una forma de resurgir una articulación artrítica utilizando las propias células madre del paciente para hacer crecercartílago, combinado con terapia génica para liberar moléculas antiinflamatorias para mantener a raya la artritis. Nuestra esperanza es prevenir, o al menos retrasar, un reemplazo estándar de prótesis articulares de metal y plástico ".
La técnica utiliza un andamio sintético biodegradable en 3-D que Guilak y su equipo desarrollaron. El andamio, moldeado en la forma precisa de la articulación del paciente, está cubierto con cartílago hecho de las propias células madre del paciente tomadas de la grasa debajo de la pielLuego, el andamio se puede implantar en la superficie de una cadera artrítica, por ejemplo. El rejuvenecimiento de la articulación de la cadera con tejido "vivo" está diseñado para aliviar el dolor de la artritis y retrasar o incluso eliminar la necesidad de una cirugía de reemplazo articular en algunos pacientes.
Además, al insertar un gen en el cartílago recién crecido y activarlo con un medicamento, el gen puede orquestar la liberación de moléculas antiinflamatorias para combatir el regreso de la artritis, que generalmente es lo que desencadena tales problemas articulares en primer lugar.
"Cuando hay inflamación, podemos darle a un paciente un medicamento simple, que activa el gen que hemos implantado, para disminuir la inflamación en la articulación", dijo Guilak, también profesor de biología del desarrollo y de ingeniería biomédica ".puede dejar de administrar el medicamento en cualquier momento, lo que desactiva el gen "
Explicó que la terapia génica es importante, porque cuando los niveles de moléculas inflamatorias aumentan en una articulación, el cartílago se destruye y el dolor aumenta. Al agregar la terapia génica a la técnica de células madre y andamios, Guilak y sus colegas creen que seráes posible convencer a las articulaciones de los pacientes para que eviten la artritis y funcionen mejor durante más tiempo.
El andamio tridimensional está construido con un patrón de tejido que le da al dispositivo la estructura y las propiedades del cartílago normal. Franklin Moutos, PhD, vicepresidente de desarrollo tecnológico de Cytex, explicó que la estructura única es el resultado de aproximadamente 600 biodegradablespaquetes de fibras entrelazados para crear un tejido de alto rendimiento que puede funcionar como el cartílago normal.
"Como evidencia de esto, los implantes tejidos son lo suficientemente fuertes como para soportar cargas de hasta 10 veces el peso corporal del paciente, que es lo que normalmente deben soportar nuestras articulaciones cuando hacemos ejercicio", dijo Moutos.
Actualmente, hay alrededor de 30 millones de estadounidenses que tienen diagnósticos de osteoartritis, y los datos sugieren que la incidencia de la osteoartritis está en aumento. Ese número incluye a muchos pacientes más jóvenes, de 40 a 65 años de edad, que tienen opciones de tratamiento limitadas porque son conservadoreslos enfoques no han funcionado y todavía no son candidatos para el reemplazo total de articulaciones debido a su edad.
Bradley Estes, PhD, vicepresidente de investigación y desarrollo de Cytex, señaló: "Prevemos en el futuro que esta población de pacientes más jóvenes pueden ser candidatos ideales para este tipo de reemplazo biológico de articulaciones".
Guilak, quien también es director de investigación en los Hospitales Shriners para Niños - St. Louis y codirector del Centro de Medicina Regenerativa de la Universidad de Washington, ha estado colaborando con Cytex en esta investigación. Los científicos han probado varios aspectosde la ingeniería de tejidos en cultivo celular, y algunos implantes personalizados ya se están probando en animales de laboratorio. Dijo que si todo sale bien, tales dispositivos podrían estar listos para pruebas de seguridad en humanos en tres a cinco años.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Facultad de medicina de la Universidad de Washington . Original escrito por Jim Dryden. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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