Investigadores de la Universidad de Melbourne y la Universidad Nacional de Australia han desarrollado un nuevo hidrogel «híbrido» que permite a los médicos administrar células madre en el lugar de una lesión cerebral en ratones.
Un hidrogel es un gel a base de agua que puede utilizarse para introducir sustancias en el organismo y favorecer el crecimiento efectivo de células nuevas.
El estudio, resuelve un importante reto al que se enfrentan los investigadores de células madre desde la década de 1980: mantener vivas las células madre durante el tiempo suficiente para que puedan evolucionar hasta convertirse en las células necesarias para crear nuevo tejido cuando se insertan en una parte dañada del cuerpo.
El hidrogel suministra tanto las células madre como el oxígeno necesario para mantenerlas vivas durante el proceso de inyección y garantizar que evolucionen hasta convertirse en el tipo de células necesarias para crear nuevo tejido que repare los daños. Los investigadores creen que este avance beneficiará los tratamientos con células madre en muchas otras partes del cuerpo, además del cerebro y el sistema nervioso central.
El equipo que ha desarrollado el hidrogel está codirigido por David Nisbet, catedrático de la Universidad de Melbourne y director del Instituto Graeme Clark de Ingeniería Biomédica, y Colin Jackson, catedrático de la Universidad Nacional Australiana (ANU) y miembro de los Centros de Excelencia del Consejo Australiano de Investigación sobre Innovaciones en Ciencia de Péptidos y Proteínas y Biología Sintética.
Tras una lesión como un ictus, queda una zona muerta en el cerebro, incluido el sistema sanguíneo, por este motivo y según explica el profesor Nisbet, «necesitamos un suministro temporal de sangre para mantener las células hasta que el sistema sanguíneo se repare y este hidrogel patentado lo proporciona».
Según el profesor Jackson, este avance interesará a investigadores y médicos de todo el mundo y es probable que dé lugar a muchos tratamientos médicos revolucionarios.
La prueba de concepto se ha demostrado ahora en el cerebro de ratones, pero la investigación representa «una estrategia generalizable para desarrollar nanomateriales inyectables destinados a diversas aplicaciones, como el trasplante de células, la administración de genes y fármacos, los modelos tridimensionales in vitro de enfermedades y la tecnología de órganos en un chip», explica el profesor Jackson.
A lo largo de cinco años de investigación, el equipo descubrió que una proteína sintética basada en la mioglobina -una proteína natural que se encuentra en altas concentraciones en los músculos del corazón de cachalotes y caballos- añadida a su hidrogel proporcionaba la liberación sostenida de oxígeno necesaria para garantizar que las células madre sobrevivieran al proceso de administración y se convirtieran en el tipo de células necesarias para reparar el tejido cerebral.
La profesora de la Universidad de Melbourne, Clare Parish, dirigió los estudios con ratones y asegura que los resultados se obtuvieron en tejido cerebral lesionado, lo que plantea la posibilidad de cultivar tejido nuevo para futuros tratamientos en humanos.
«Observamos que el nuevo tejido podía estimularse de forma similar al tejido cerebral sano, lo que constituye la primera prueba de las ventajas de incluir el suministro de oxígeno dentro de un hidrogel para lograr la supervivencia y la integración a largo plazo de los trasplantes de células madre.
