Morelia, Michoacán (OEM-Infomex).- Un equipo de investigadores de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo (UMSNH) trabaja en un proyecto encaminado para atender el problema de la carencia de órganos para trasplantes.
Una de las líneas de investigación que desarrolla el equipo es la creación de tejidos y órganos en biorreactores a partir de las células madre del propio paciente, que puedan ser implantados en la persona y se eviten reacciones de rechazo por parte de su cuerpo.
Te puede interesar: No todos los avances de vacuna contra Covid-19 de UMSNH son ciertos: secretario
En entrevista, Miguel Villagómez Galindo, profesor e investigador nicolaita, refirió que si bien a nivel local se denomina a dicha disciplina como biomecánica, “realmente hacemos biomecánica e ingeniería tisular”.
De hecho, a partir de la investigación es que tienen una propuesta sobre el cultivo de células óseas, la cual aplicaron a la convocatoria de ciencia de frontera del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) para tener financiamiento de tres años.
Mencionó que con ciencia de frontera, el gobierno federal “pretende aterrizar investigaciones en las universidades públicas y centros de investigación para resolver problemas que atiendan situaciones críticas nacionales, ellos le denominan problemas nacionales que deben ser atendidos, como en este caso de la salud”.
Esto significa, dijo, que los proyectos sí deben desarrollar tecnología de frontera pero incidir en la aplicación de problemáticas.
Ahora bien, el trabajo en el que participa Villagómez Galindo busca atender el problema de la carencia de órganos para trasplantes, generada, por una lado, debido a la expectativa de vida es más grande y los hábitos poco saludables, como el sedentarismo o el tabaquismo, además de la falta de una cultura de donación.
Por si fuera poco, el investigador expreso que ello “deriva en otro problema muy grande, pues hay desapariciones de personas porque les extraen los órganos para mandarlos a un mercado negro”; por tanto, el proyecto es una respuesta a esas problemáticas y es que, señaló, en la actualidad, mediante la ingeniería tisular ya se puede generar piel y cartílagos.
”En universidades de la Unión Europea hay muchas investigaciones encaminadas a producir células encapsuladas pancreáticas que puedan generar insulina, córneas artificiales, mientras que el gran reto es el corazón, el hígado y para lo que todavía falta es la regeneración neuronal” .
En el proyecto realizado por la UMSNH colabora el cuerpo académico de ingeniería tisular, conformado por cinco personas: las doctoras Janett Villagómez Galindo y Ana Beatriz Martínez Valencia, los doctores Renato Nieto Aguilar y Juan Felipe Soriano Peña, además de Miguel Villagómez Galindo como líder.
Estas personas se encargarán del diseño de un biorreactor, un dispositivo que permite simular las condiciones del cuerpo. El biorreactor contendrá biomateriales, llamados andamios, que son donde se cultivan las células, para lo cual es necesario que haya estímulos mecánicos, químicos o eléctricos.
La idea es crear “las condiciones adecuadas para que las células madre puedan generar el tejido biológico a partir del material en el cual fueron plantadas; se trata de emular lo más que se pueda las condiciones que hay dentro del cuerpo humano, pero se carece de un sistema inmunológico, eso no lo podemos simular”.
Sin embargo, lo que se busca es la regeneración celular a partir de células de la propia persona. Aquí está una clave de la ingeniería tisular, pues de acuerdo con la explicación del investigador “si hay un paciente que tiene un órgano que necesita ser reparado, se le extraen células madre ya sea de la cresta ilíaca, del tejido adiposo o de la sangre”.
Además, explica “se llevan al laboratorio, donde se expanden, se colocan en el Andamio diseñado específicamente para un determinado tejido”.
La ventaja de crear tejidos con este método es que luego de implantarlos en la persona que los necesita “se reducirá enormemente el riesgo de rechazo (por parte del cuerpo receptor) de lo creado artificialmente”.
El trabajo del cuerpo académico de ingeniería tisular se ha enfocado en el cultivo de células óseas mediante el uso de materiales no biológicos pero sí orgánicos. Al respecto, Villagómez Galindo dijo que el hueso necesita de un mineral, los fosfatos de calcio, en específico la hidroxiapatita.
Indicó que este “es el componente principal de todos los huesos y esa parte mineral la podemos crear de forma artificial, se puede extraer de diversas fuentes y al buscar lo más natural posible una de las vías que estamos utilizando es con los cascarones de huevo, a partir de estos podemos generar hidroxiapatita en el laboratorio”.
En este punto es donde el equipo de investigación se encuentra, pues ya tienen desarrollada la hidroxiapatita. La experiencia en la creación de biomateriales ya les precede, pues a decir de Villagómez Galindo, “hemos desarrollado bioplásticos a partir de fibras de origen orgánico”, como bioplásticos que surgen a partir del aguacate, la papa, el camote e incluso el hueso de mamey.
Fue enfático al señalar que en la ingeniería tisular se necesita utilizar biomateriales porque se requiere que estos se puedan degradar para alimentar a las células que generarán el tejido.
“Después de un determinado ciclo, las células prácticamente habrán sustituido el biomaterial, puede quedar una que otra traza pero normalmente el biomaterial donde sembramos las células ya no existirá, lo que existirá es el tejido biológico; por eso debe tener una determinada tasa de degradación”.
Con los recursos que proporcionaría el Conacyt, los investigadores continuarían con el desarrollo del proyecto para sembrar las células madre y hacer pruebas, pero es algo que explica mejor el profesor:
“Aparte de la hidroxiapatita, tenemos desarrollado un gel y bioplásticos. Al conjuntarlos, se formaría un material compuesto, hacer en dos dimensiones a través de películas, el cultivo de las células, ver cómo se comporta”.
Además, de forma paralela a los andamios con las células, también es necesario desarrollar el biorreactor que los va a contener, porque debe ser un artefacto específico de aplicación ostrio condral de la interfase cartílago hueso.
La cosa no para ahí, pues de acuerdo con Villagómez Galindo, después necesario hacer pruebas de cultivo celular en tres dimensiones, lo cual “es mucho más complicado, pero bueno, hasta ahí ya se tendría un tejido”.
Hay otro aspecto más, porque “si todo esto sale bien, hay que generar ahora cartílago o ciertas geometrías, entonces para esto vamos a requerir mucha precisión y es ahí donde entrará la tecnología mecatrónica para diseñar equipos, que serían bioimpresoras”.
Asimismo, comentó, “deberían permitir que se pueda utilizar los biomateriales desarrollados, generar las estructuras en tres dimensiones ya con la forma del cartílago o del órgano que pretendemos sustituir y al mismo tiempo ir sembrando las células de manera estratificada en este para posteriormente llevarlo al biorreactor”, siendo este último donde se crearía el tejido que podría trasplantarse.
Este es el proyecto descrito por Villagómez Galindo, un trabajo que está a la espera de los resultados de la convocatoria del Conacyt, los cuales serán dados a conocer a finales de este mes.
