Un proyecto quiere revelar el enigma del cartílago para solucionar tus problemas de rodilla
Entender la compleja arquitectura natural de este tejido, aún imposible de regenerar, abrirá la puerta a imprimir en 3D bioestructuras cartilaginosas y evitar así las prótesis metálicas
En los últimos 30 años, la prevalencia de la artrosis en el mundo ha crecido un 113%, muy por encima del aumento de la población y ya afecta a más de 500 millones de personas. La gente vive más y el envejecimiento, junto al aumento de la obesidad, multiplican el número de personas con problemas en las articulaciones; el 30% de los mayores de 40 y el 80% de los que pasan los 65. El dolor y las dificultades para moverse, que producen estas dolencias, empeoran la calidad de vida y hacen difícil mantenerse activos para evitar otras enfermedades.
Para curar las articulaciones es necesario reparar el cartílago que las protege y se desgasta con el uso y los años, pero por ahora, no ha sido posible recrear su compleja estructura. Jos Malda, profesor de la Universidad de Utrecht (Países Bajos), acaba de recibir una ayuda de 2,5 millones de euros del Consejo Europeo de Investigación (ERC) para desvelar ese misterio.
“El cartílago no contiene muchas células, ni muchos nervios ni vasos sanguíneos, pero tiene una resistencia mecánica enorme”, explica Malda. Parte del misterio de la resistencia del cartílago viene de su estructura en forma de arcos, pero ahí se encuentra también la dificultad para reconstruirlo. “Siempre me ha intrigado ese tejido, cómo puede permitir ese movimiento sin fricción y, al mismo tiempo, soportar esas fuerzas. Pero también que una vez que se daña por enfermedad o por algún traumatismo, no se repara solo, por la falta de nervios, de células activas y vasos sanguíneos para transportar los componentes adecuados para la regeneración”, añade el investigador.
El cuerpo humano puede formar la arquitectura de los cartílagos hasta la primera infancia, pero después la capacidad desaparece. Aunque la investigación de Malda está aún en una etapa inicial, si se comprendiese el secreto de la formación de esta arquitectura en la microescala y la nanoescala, después sería posible recrearlo con impresión de biomateriales en 3D e implantarlo para corregir las lesiones.
El investigador explica que hay nuevas terapias, basadas en células madre o células del paciente, que se llevan donde está el daño y proporcionan la base para que el tejido vuelva a crecer; pero que el principal problema de estos tratamientos es que no devuelven la arquitectura del tejido: “Se puede reparar el cartílago, pero el colágeno queda desordenado. Es como si intentas volver a montar un viejo puente romano, con arcos de piedra, que se ha desmoronado. Si tienes los bloques de piedra y los echas al agua, puedes volver a cruzar el río, pero no tienes la estructura que da estabilidad al puente y al cabo de un tiempo fallará, algo así sucede con lo que se hace ahora en la reparación del cartílago”.
Para Enrique Gómez Barrena, jefe de sección de Cirugía Ortopédica y Traumatología del Hospital Universitario La Paz, en Madrid, el deterioro de cartílago provocado por la artrosis y otros problemas degenerativos “no se ha conseguido regenerar con la tecnología actual. En esos casos, el objetivo principal es tratar la inflamación acompañante”. Para lesiones localizadas, como la que puede provocar un traumatismo haciendo deporte, hay varios tratamientos. Para los daños pequeños, la condroplastia, por ejemplo, se aplica extirpando fragmentos dañados del cartílago, que pueden bloquear la articulación o arrastrar partes sanas del cartílago. En el caso de lesiones más graves, se emplean técnicas como el trasplante osteocondral, que sustituye el cartílago dañado por el de un donante.
Todas estas técnicas son útiles en casos concretos, pero también tienen limitaciones, lo que estimula la investigación en medicina regenerativa. “Aunque la medicina regenerativa no ha conseguido a día de hoy restaurar el cartílago, es probable que a medio plazo se consigan resultados útiles para extender su aplicación”, opina Gómez Barrena, que puntualiza que “hasta que resultados comparativos no demuestren que nuevas tecnologías proporcionan al menos la misma, o superior, capacidad para regenerar cartílago que las alternativas actuales, no es probable que se popularicen”.
Células madre e implantes metálicos
Otros tratamientos que se emplean hoy son los que utilizan células para reparar las lesiones. “Nosotros utilizamos células madre mesenquimales, las extraemos de la médula ósea y, en el caso de deportistas de alto nivel, al día siguiente de extraerlas están jugando”, explica Robert Soler, médico del Instituto de Terapia Regenerativa Tisular (ITRT), en Barcelona. Con esta técnica, el equipo del ITRT ha sido capaz de regenerar tendón de rodilla sin necesidad de operar. “Ya hemos operado a unos 1.600 pacientes”, afirma Soler. La técnica, según explica, tiene mucha eficacia en deportistas de élite con lesiones pequeñas. “Los tratamientos biológicos dan excelentes resultados, primero con la reducción del dolor y después con la aparición de cartílago, si se aplican en el momento adecuado”, dice Soler.
Por ahora, no obstante, este tipo de tratamientos no están disponibles para todo el mundo. “Hemos hecho esfuerzos para que baje, pero es un tratamiento con células madre que se cultivan durante veinte días, y cuesta más de 15.000 euros. Estamos haciendo un ensayo a punto de terminar, con 12 hospitales públicos para que esto pueda entrar también en la sanidad pública”, añade.
Malda reconoce que aún no sabemos realmente cómo se forma el cartílago o por qué se forma. “Por eso, una de las cosas que quiero hacer con este gran proyecto de investigación es montar modelos en miniatura en los que estudiar las condiciones de este proceso de autoensamblaje y recrear el proceso de crecimiento en un laboratorio, en una incubadora con células vivas”, explica.
Hay más de quinientos millones de personas en el mundo con problemas musculoesqueléticos. “Si desciframos el código del crecimiento del cartílago, podremos cambiar cómo fabricamos estos implantes biológicos para mejorar la forma en que tratamos a los pacientes”, continúa. Ahora existen tratamientos como los implantes de metal para reemplazar la articulación, que es un tratamiento muy exitoso, pero que tiene una duración limitada. “En un mundo en el que envejece la población y permanecemos más activos durante más tiempo, esos implantes no son una solución para pacientes relativamente jóvenes”, afirma Malda. La investigación en la regeneración de las articulaciones desempeñará un papel fundamental en el apoyo a un envejecimiento saludable.
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