En el mundo existe un gran número de personas con dificultades para la reparación tisular debido a diversas enfermedades. De este modo, su organismo no actúa de la misma manera que lo hace en un individuo sano. Uno de estos problemas suele ser la cicatrización de heridas dérmicas, especialmente en pacientes afectados de diabetes. Para mejorar la calidad de vida de estos enfermos y posibilitar la reparación de esas heridas, un grupo de investigadores de la Universidad de Málaga ha desarrollado un sistema de tratamiento que permitirá la curación de estas heridas como ocurre en los individuos sanos.

Este nuevo método biomédico, basado en la utilización de un factor de crecimiento modificado en el laboratorio para aumentar su potencial proliferativo y su capacidad de adhesión al colágeno, permite también utilizar células sanas del propio paciente, dentro de lo que se conoce como terapia celular, para tratar los tejidos y órganos afectados.

Las dos patentes desarrolladas por el grupo se basan en la modificación de una molécula, el FGF (factor de crecimiento fibroblástico) ó el TGF-ß (factor de crecimiento transformante-beta), proteínas que, en general, tienen la capacidad de inducir la multiplicación de las células, según comenta uno de los científicos de este estudio, el doctor Andrades.

La modificación molecular introducida en dichos factores hace que éstos desarrollen una especial afinidad por el colágeno. “El colágeno es también una proteína que tenemos todos en nuestro organismo. Más del 80% del total se encuentra dispuesto en la piel aunque también existe abundantemente en los huesos y cartílagos principalmente”, explica Andrades.

Regeneración dérmica

En el caso de las heridas de la piel, especialmente ocasionadas por daño traumático, quemaduras o úlceras, donde las personas diabéticas suelen presentar los mayores problemas de cicatrización, la aplicación de este tipo de terapias moleculares consigue que las células del tejido lesionado, algunas de ellas productoras de colágeno, se multipliquen rápidamente para, reproduciendo el patrón de cicatrización habitual de la piel en un individuo sano, ocasionar el cierre y curación completa de la herida.

Para probar la eficacia de estas moléculas se hicieron ensayos in vitro en el laboratorio y posteriormente, experimentos in vivo que consistieron en provocar heridas en la piel de animales diabéticos e inmediatamente después tratar dichas lesiones con apósitos colagénicos impregnados en dichas moléculas. De este modo se observaba el efecto regenerativo que se producía en los tejidos dérmicos de estos animales, que acababan reparando las lesiones a diferencia de como lo hacían los animales no tratados. Con este tipo de resultados se pretende trasladar a la clínica un procedimiento sencillo de actuación con gasas de colágeno impregnadas en FGF modificado para el tratamiento de heridas dérmicas por contusiones, quemaduras o úlceras superficiales.

El origen de este planteamiento experimental tuvo lugar durante la estancia investigadora post-doctoral en la Universidad del Sur de California de Los Ángeles de José Antonio Andrades. Según explica este investigador, “los científicos tenemos dos formas de dar a conocer nuestros estudios. La primera es realizar publicaciones en revistas especializadas y la segunda crear patentes”. Animados por los científicos estadounidenses, estos biólogos decidieron poner en valor sus resultados en una patente internacional firmada por los laboratorios de la universidad americana y malagueña. Aunque varias empresas farmacéuticas se han visto interesadas por estos resultados, hasta ahora ninguna de ellas ha dado el paso para financiar y dirigir este estudio en humanos, debido principalmente al gran desembolso económico que significa.

Regeneración de huesos

Si la primera patente está dirigida a curar heridas dérmicas, la segunda está enfocada a la generación del cartílago articular, como por ejemplo el que se encuentra en las rodillas de pacientes artríticos, o a la producción de hueso en fracturas rebeldes creadas por politraumatismos diversos o en individuos de edad avanzada.

Experimentalmente, el procedimiento consiste en utilizar células del propio animal procedentes de la médula ósea y cultivarlas en el laboratorio, bajo condiciones especiales, en geles tridimensionales de colágeno y presencia del factor de crecimiento modificado TGF-ß. “En la médula ósea existe un gran número de tipos celulares, la gran mayoría están destinados a formar la sangre. Sin embargo, seleccionamos un porcentaje bajo de células que, en determinadas condiciones de cultivo en el laboratorio, son capaces de crear cartílago y hueso”, indica Andrades. Tras varios días de cultivo, estas células se implantan en fracturas experimentales provocadas en animales de laboratorio y, tras varias semanas de estudio, se comprueba que las fracturas han soldado como consecuencia de la terapia celular practicada.

Con esos resultados los investigadores solicitaron una segunda patente, uno de cuyos objetivos es el tratamiento de patologías esqueléticas. En este sentido, la Consejería de Salud de la Junta de Andalucía, la Universidad de Málaga y la propia empresa subscribieron un contrato de colaboración para realizar ensayos preclínicos bajo el título Transferencia de los resultados de la investigación con células madre para la terapia de lesiones y enfermedades osteoarticulares.

Ensayos preclínicos

En la actualidad, la inmovilización de dos o más vértebras, para tratar fracturas, hernias, o pérdida del disco intervertebral, se realiza a través de la aplicación quirúrgica de instrumentación mecánica mediante placas y tornillos de acero o titanio. Estas aleaciones, al estar expuestas continuamente a los ataques celulares de un organismo vivo, acaban rompiéndose por fatiga y desgaste de los propios biomateriales.

Por estos motivos, la aproximación ideal sería la sustitución de la técnica mecánica por un procedimiento biológico consistente en la obtención, selección y amplificación de las células osteoprogenitoras procedentes de médula ósea, para ser implantadas en el propio paciente. De este modo se consigue una producción de hueso nuevo que acabe fusionando de manera natural las vértebras afectadas.

En los dos últimos años, y en colaboración con la Diputación de Córdoba y el propio Hospital Veterinario de la ciudad, se han intervenido de columna a 40 ovejas, que han sido tratadas por el procedimiento de terapia celular descrito, realizado por la doctora María Dolores Cuenca-López, veterinaria del grupo de Málaga. Las cirugías han sido practicadas por los doctores Plácido Zamora, cirujano ortopeda del Hospital Clínico de Málaga y José María González, cirujano ortopeda del Hospital Costa del Sol de Marbella, dirigido por el doctor Enrique Guerado, jefe del Servicio de Traumatología de dicho hospital.

“Con este estudio hemos podido poner en práctica uno de los ideales de la ciencia aplicada de nuestros días, es decir, la colaboración entre empresa, hospitales y universidad”, indica Andrades. Fomentar y estrechar estos vínculos es muy importante para el avance de la biomedicina en nuestro país “ya que la ciencia que estamos desarrollando repercute directamente en el ciudadano”.

Según Andrades, “a la vista de los resultados que estamos empezando a obtener en estos días, tendremos que modificar algún detalle del proyecto original, y repetir algún experimento más, pero los estudios preliminares nos indican que el trabajo está bien hecho”. Se espera que en un plazo prudente de tiempo, este protocolo de terapia celular pueda introducirse en los hospitales españoles de la mano de un ensayo clínico aprobado por las autoridades sanitarias.

Más información:

José Antonio Andrades Gómez

Profesor Titular del Departamento de Biología Celular

Facultad de Ciencias

Campus Universitario de Teatinos-Universidad de Málaga

Tel.: 952 13 18 72

E-mail: andrades@uma.es