Como prueba de concepto, se ha demostrado la generación de implantes funcionales cardiacos, corticales, medulares y de tejido adipogénico. Crédito de la imagen: Pixabay.

13 de Noviembre de 2018 | Historia Original de la Universidad de Tel Aviv

Un estudio recientemente publicado en el journal: Advanced Materials proporciona los detalles del primer implante completamente personalizado de tejido, diseñado de los propios materiales y células de un paciente. La nueva tecnología posibilita la ingeniería de cualquier tipo de implante tisular a partir de una pequeña biopsia de tejido graso.

"Hemos sido capaces de crear un hidrogel personalizado a partir de los materiales de la biopsia, para diferenciar las células de tejido graso en diferentes tipos de células y para el tratamiento de implantes cardiacos, medulares, corticales y otros tejidos para tratar diferentes enfermedades", dice el Prof. Tal Dvir  del Departamento Biotecnología, Ciencia e Ingeniería de Materiales, del Centro de Nanociencia y Nanotecnología y del Centro Sagol de Biotecnología Regenerativa, de la UTA que lideró la investigación para estos estudios.

"Dado que tanto las células como el material extracelular empleado derivan del paciente, los implantes no provocan respuesta inmune, asegurando la regeneración apropiada del órgano afectado," dijo el Prof. Dvir.

La investigación fue conducida por el investigador posdoctoral del Prof. Dvir,  Reuven Edri y los estudiantes de doctorado Nadav Noor e Idan Gal, en colaboración con los Profesores Dan Peer e Irit Gat Viks del Departamento de Investigación Celular e Inmunología de la UTA y el Prof. Lior Heller del Assaf HaRofeh Medical Center en Israel.

Actualmente, en la ingeniería tisular para la medicina regenerativa, las células se aíslan del paciente y se cultivan en biomateriales para ensamblarlas en un tejido funcional. Estos biomateriales son siempre sintéticos o naturales, derivados de plantas o animales. Después del trasplante, pueden inducir una respuesta inmune que conduce al rechazo del tejido implantado. Los pacientes que reciben tejidos “ingenierizados” o cualquier otro implante, se tratan con inmunosupresores, que en sí mismos ponen en peligro la salud del paciente.

"Con nuestra tecnología, podemos diseñar cualquier tipo de tejido y después del trasplante podemos regenerar eficazmente cualquier órgano enfermo o lesionado —un corazón después de un infarto, un cerebro después de un trauma o con la enfermedad de Parkinson, una médula espinal después de una lesión”, dijo el Prof. Dvir. "Además, podemos diseñar implantes adipogénicos (tejido graso) para cirugías reconstructivas o cosméticas. Estos implantes no serán rechazados por el cuerpo."

Los investigadores extrajeron una pequeña biopsia de tejido graso de los pacientes, luego separaron sus materiales celulares y acelulares. Mientras que las células fueron reprogramadas e inducidas a convertirse en células de madre pluripotentes capaces de formar las células de las tres capas básicas del cuerpo, que potencialmente pueden producir cualquier célula o tejido que el cuerpo necesita reparar por sí mismo -el material extracelular fue procesado para convertirse en un hidrogel personalizado. Después de combinar las células madre y el hidrogel resultantes, los científicos diseñaron con éxito las muestras de tejido personalizadas y probaron las respuestas inmunes de los pacientes a ellas.

Los investigadores están actualmente comprometidos en la regeneración de médula espinal lesionada e infarto de miocardio. También han comenzado a investigar el potencial de los implantes dopaminérgicos humanos para tratar la enfermedad de Parkinson en modelos animales.

Los investigadores planean regenerar otros órganos, incluyendo los intestinos y los ojos, usando los propios materiales y células de los pacientes. "Creemos que la tecnología de la ingeniería de implantes de tejido totalmente personalizado de cualquier tipo nos permitirá regenerar cualquier órgano con un riesgo mínimo de respuesta inmune", concluyó el Prof. Dvir.

Nota:

El material puede haber sido editado para adecuar su longitud y contenido. Para más información ver en contacto la fuente citada. Este artículo ha sido republicado a partir del material proporcionado por la  Universidad de Tel Aviv.

Referencia:

Edri, R., Gal, I., Noor, N., Harel, T., Fleischer, S., Adadi, N., . . . Dvir, T. (2018). Personalized Hydrogels for Engineering Diverse Fully Autologous Tissue Implants. Advanced Materials

Personalized Hydrogels for Engineering Diverse Fully Autologous Tissue Implants