La unión de fosfato cálcico y vidrio bioactivo, junto con una técnica láser de impresión, lo ha hecho posible.
Un grupo interdisciplinar de investigadores han desarrollado una técnica láser que permite desarrollar estructuras para la posterior regeneración ósea. Para ello han combinado, por primera vez, dos tipo de materiales: fosfato cálcico y vidrio bioactivo. Crearon una mezcla perfecta, capaz de desarrollar estructuras óseas sin implantes. Este importante avance permitirá que los propios huesos de cada paciente se autoregeneren en función de sus necesidades y su propia naturaleza.
Los huesos son estructuras fundamentales en nuestra vida. Sin ellos no podríamos andar, saltar, caminar, etc. A medida que nuestra edad avanza nuestro cuerpo comienza a tener, con mayor frecuencia, problemas de este tipo. De hecho, las patologías óseas, artritis, artrosis, osteoporosis, osteomielitis, rotura de caderas, etc, son muy comunes en ancianos.
Pero no existen afecciones óseas únicamente provocadas por la edad. Existen también alteraciones de estas estructuras debido a enfermedades tan graves como el cáncer que incluso han tenido que llegar a ser extraídas en su totalidad o parcialmente para realizar la extracción de tumores. Y no olvidemos las deformidades congénitas o las provocadas por accidentes traumáticos.
Pues bien, todo esto ha hecho que la ciencia avance hacia la mejora de la salud de estas personas que sufren algún tipo de anomalía ósea, sea cual fuese su origen. Y este avance va dirigido hacia el uso de materiales biomédicos para reparar o reemplazar dichas estructuras.
En este sentido, investigadores de la Universidad de Vigo y el Imperial College y la Unidad de Ciencias Físicas y Dental de Londres han dado un paso de gigante y han puesto al servicio de la medicina una tecnología altamente puntera: desarrollo de unos implantes que funcionan como guía-modelo para la posterior regeneración ósea.
Este equipo, como se expone en Scientific Reports, centró su interés en las reconstrucciones craneofaciales. Emplearon una técnica similar a la 3D, que está teniendo gran desarrollo en la medicina regenerativa actual, combinando por primera vez dos tipos de materiales: el fosfato cálcico que es el principal componente inorgánico de los huesos y el vidrio bioactivo.
Una nueva aleación
La mezcla del fosfato cálcico y del vidrio bioactivo genera una aleación perfecta que permite crear huesos perfectamente compatibles con nuestro cuerpo y sin que generen ningún tipo de toxicidad. Estas piezas se diseñan y se introducen en el cuerpo humano. Allí actuarían como sustitutos temporales, ya que son reabsorbidas por el organismo a medida que el propio hueso del paciente crece. Nuestras células, a medida que crecen, se van adhiriendo a los biomateriales y van creciendo por encima del implante. El resultado final, un hueso propio. La reconstrucción de partes del cuerpo dañadas es una realidad. Probablemente, a todos nos viene a la mente algún caso de un familiar o de un amigo que necesite un implante o prótesis o se haya sometido ya a una cirugía para su introducción. El material artificial con el que se crean los implantes son de diversa naturaleza, materiales cerámicos, metálicos, polímeros o materiales compuestos. Estos biomateriales empleados deben de ser biocompatibles con el cuerpo humano y asegurar una vida media determinada. Sin embargo, en los últimos años el avance en el campo de estos compuestos ha experimentado un espectacular desarrollo. Así lo demuestra el estudio que nos ocupa, el cual, aporta un innovador avance científico. La pieza implantada en el cuerpo humano, es temporal y sirve, digámoslo así, como un molde que va indicando al verdadero hueso como crecer y por donde extenderse. Realmente a veces los avances científicos parece que rozan la ciencia-ficción. Imaginemos por un momento los beneficios que este tipo de implantes generarían.
¿Qué supone este avance?
Las estructuras que van a ser introducidas en nuestro cuerpo no son tóxicas, son perfectamente biocompatibles con el cuerpo humano y no se necesitarían nuevas cirugías para su sustitución por una nueva, ya que nos permitirían tener una estructura ósea propia.
Los investigadores consideran que es una técnica muy útil para aquellas zonas de hueso donde los implantes tradicionales tienen un difícil acceso. Zonas como el cráneo y aquellas que rodean al ojo, por tratarse de zonas extremadamente delicadas. Estas son zonas que necesitan unos implantes que permitan, por un lado, el crecimiento óseo y por otro, que se vayan absorbiendo de forma gradual durante el proceso de regeneración.
Pues bien, las piezas sintéticas creadas por estos investigadores cumplen de forma adecuada esta función ya que sustituirían el hueso dañado o inexistente mientras crece el nuevo. Por todo, ello se produciría una reabsorción gradual, la cual unida con la biocompatibilidad hacen de esta aleación una alternativa muy importante y con un alto grado de estabilidad.
Pensemos por un momento en las dolencias que muchas personas de nuestra familia o nosotros mismos, sufren constantemente. Esos dolorosos e incómodos “juanetes”. Las dificultades para mover las articulaciones generadas por la artritis o la artrosis podrían también ser cosa del pasado. Imaginemos, por un momento, que una persona ha tenido un accidente de coche provocado por un cáncer en una zona del cerebro. Para que ella pueda ser operada es necesario abrirle el cráneo e, incluso, eliminarle parte del mismo. Pues bien, la recuperación de esa parte del cráneo se vería enormemente facilitada con esta nueva estrategia.
¿Ciencia ficción? Lo parece, pero, desde luego es una realidad que puede terminar siendo generalizada en un futuro cercano. Con esta técnica no vamos a tener los problemas de disponibilidad que traen consigo los autoinjertos. Nuestro propio organismo iría generando, paulatinamente, nuestra autoregeneración.
Limitaciones del proceso
Una de las limitaciones del proceso proviene de la tasa de crecimiento de nuestro propio hueso. Esto depende de varios factores, de la localización del defecto, del tipo de hueso que lo rodea, del injerto, de la edad del paciente, así como de su salud.
Los estudios de seguimiento del proceso de curación revelan un patrón común, que muestra la osteogénesis (proceso de formación de los huesos) más intensa dentro de una etapa inicial, y seguidas por una notable reducción de la tasa de crecimiento del hueso en los períodos de mediano y largo plazo.
Este nuevo aporte científico une una tecnología de última vanguardia y una combinación de materiales nunca realizada hasta la fecha, fosfato cálcico y vidrio bioactivo. Ambos compuestos tienen un comportamiento totalmente diferente cuando se introducen en el cuerpo humano y hasta ahora, siempre se habían utilizado de forma separada. Sin embargo, la aleación creada entre ambos, como hemos visto, permite combinar las propiedades de ambos para originar un material capaz de ser absorbido por el cuerpo al mismo tiempo que el nuevo hueso va creciendo de forma gradual.
Para llegar a este importante avance científico, que repercute directamente sobre nuestra salud y, por tanto, sobre la calidad de vida, han sido necesarias muchas investigaciones y todavía están en fase experimental, pero, es un magnífico inicio que permitirá la realización de prótesis a medida perfectamente ajustables y compatibles con nuestro cuerpo. Por lo que el equipo de investigadores se propone continuar tratando de mejorar estos implantes.
Referencia bibliográfica:
Comesaña R, Lusquiños F, del Val J, Quintero F, Riveiro A, Boutinguiza M, Jones JR, Hill RG y Pou J. Toward Smart Implant Synthesis: Bonding Bioceramics of Different Resorbability to Match Bone Growth Rates. Scientific Reports (2015). DOI: 10.1038/srep10677.
