Investigadoras del Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas de la UBA-Conicet, junto con expertas del Instituto de Física de La Plata-Conicet, desarrollaron en un modelo animal una estrategia terapéutica híbrida que combina la terapia celular, una estrategia biológica, con la nanotecnología, dada por el direccionamiento magnético, para regenerar los nervios dañados. Los resultados fueron publicados recientemente en la revista especializada en nanobiotecnología Acta Biomaterialia y destacado por la prestigiosa revista científica Science. Se trata de una terapia no invasiva, eficaz y de costo relativamente accesible. Una de las directoras del proyecto, la doctora Patricia Setton-Avruj, describe para FFyB En Foco la estrategia terapéutica que podría en el futuro ser aplicada en humanos.
Desde hace más de 15 años nuestro grupo de trabajo busca desarrollar estrategias terapéuticas que sirvan para recuperar la funcionalidad de los nervios periféricos, en este caso del nervio ciático, después de haber sufrido alguna lesión. Generalmente, las lesiones que afectan a este nervio se producen como consecuencia de un accidente automovilístico, o en prácticas deportivas intensas cuando por algún golpe puede producirse el aplastamiento del nervio ciático, situado en la pierna. Estas lesiones pueden generar problemas motores, como dificultad para caminar, y también dolor, ya que cuando hay una lesión en el nervio ciático se afecta la parte motora y la parte sensitiva del nervio. Cabe destacar que las lesiones del sistema nervioso periférico tienen por año una incidencia de entre 13 y 23 afectados cada 100 000 personas.
Otros casos bastante frecuentes son los derivados del uso inapropiado del mouse que suele provocar dolor en la muñeca, por el síndrome del túnel carpiano; o también dolores en el antebrazo provocados por malas posturas cuando se está utilizando el teclado de la computadora. Estos procesos se conocen como lesiones adquiridas que se producen en nervios periféricos. Nuestro equipo, entonces, trabaja para hallar la forma de regenerar un nervio cuando se produce dolor y disfunción de ese nervio.
Encontramos que una estrategia posible es la terapia celular a través del uso de células madre, es decir aquellas que tienen capacidad de reproducirse fácilmente y también de diferenciarse para dar origen a distintos tipos celulares, como pueden ser las cardíacas, pulmonares, hepáticas, renales o neurales. Estas células liberan factores que promueven la regeneración de los tejidos dañados. En nuestro caso, como ya dijimos, se trata de regenerar tejidos del sistema nervioso periférico.
Ahora bien, siempre hubo cuestionamientos al uso de las células madre porque se las obtenía, generalmente, de embriones. Entonces surgen cuestionamientos éticos, dado que se piensa que se podrían producir abortos intencionales para obtenerlas. De allí que, ya hace muchos años, diversos grupos de investigación en el mundo buscan otros tipos de células madre que puedan obtenerse a partir de tejidos adultos. Es el caso de las células multipotentes, que no son pluripotentes como las embrionarias, es decir que no pueden diferenciarse a todo, pero que sí pueden diferenciarse a muchos tipos de células.
En nuestra línea de investigación obtenemos células multipotentes de médula ósea o de tejido adiposo de un animal adulto. Luego trasplantamos esas células, a través de la arteria de la cola, a un animal con lesión en el nervio ciático. Pudimos observar que, efectivamente, esas células llegan al lugar de la lesión, regeneran el nervio dañado y evitan el desarrollo de dolor neuropático.
Nos preguntamos entonces… ¿será posible que estimulemos aún más la llegada de esas células a través de un mecanismo de nanotecnología como es el direccionamiento magnético? Para ello cargamos las células multipotentes con nanopartículas magnéticas, que son atraídas por un imán, colocado en el nervio lesionado del lado de afuera de la piel, que tiene una gran capacidad de retener a las nanopartículas magnéticas. En consecuencia, esas células cargadas con nanopartículas magnéticas quedan retenidas por el imán en el nervio lesionado; así se incrementa notablemente su capacidad regenerativa.
Esto implica que combinamos una terapia celular, que es una estrategia biológica generada por las propias células, con una estrategia nanotecnológica, dada por las nanopartículas magnéticas y el imán que las atrae. Vale decir que se trata de una estrategia terapéutica híbrida entre la biología y la nanotecnología.
El hecho de que las hayamos ensayado satisfactoriamente en animales, donde ha probado tener un efecto muy benéfico, y considerando que las lesiones en los nervios periféricos son bastante frecuentes, nos permite postular que, en el largo plazo, se podría reproducir este modelo en seres humanos. Se generaría, en consecuencia, una estrategia terapéutica no invasiva, mediante el trasplante de células obtenidas del mismo paciente, con lo que se evita el rechazo. Estas células serán cargadas con nanopartículas magnéticas y trasplantadas desde alguna arteria del paciente, al igual que cuando se les da una inyección, para que se distribuyan a través del torrente sanguíneo. La idea es que sean retenidas por el imán que se habrá colocado en la parte externa de la pierna del paciente y puedan ejercer con mayor eficacia su efecto regenerativo.
Podríamos contar, entonces, con una estrategia no invasiva, no muy costosa y sin efectos colaterales, como sí suelen provocarlos los antiinflamatorios o los analgésicos que se utilizan habitualmente para disminuir la inflamación y el dolor.
No obstante, es importante destacar que estos tratamientos deben iniciarse en los primeros días posteriores a la lesión para lograr una regeneración más eficiente, ya que si pasara demasiado tiempo entre la aparición de la lesión y la instalación del tratamiento, el daño podría ser irreversible.
En resumen, la intención es que los pacientes que sufren estas lesiones, y que en muchos casos son invalidantes e imposibilitan llevar adelante una vida normal, puedan recuperarse mediante esta terapia híbrida que combina la terapia celular, una estrategia biológica, con la nanotecnología, dada por el direccionamiento magnético.
FICHA TÉCNICA DEL EQUIPO
Paula Andrea Soto es licenciada en Genética por la Universidad Nacional de Misiones y doctora de la UBA. Realizó su trabajo de tesis doctoral en el IQUIFIB con una beca doctoral del CONICET. Actualmente es ayudante de primera con dedicación exclusiva en la cátedra de Química Biológica Patológica, FFyB, UBA.
Marcela B. Fernández van Raap es licenciada y doctora en Física por la Universidad Nacional de La Plata, profesora adjunta de la Facultad de Ciencias Exactas, UNLP, e investigadora principal del Instituto de Física de La Plata (IFLP) UNLP-Conicet.
C. Patricia Setton-Avruj es bioquímica y doctora de la Universidad de Buenos Aires, profesora adjunta de la Facultad de Farmacia y Bioquímica-UBA, investigadora independiente y miembro del directorio del Instituto de Química y Fisicoquímica Biológicas “Prof. Alejandro C. Paladini” (IQUIFIB) UBA-Conicet.
El equipo también está integrado por:
Marianela Vence, Gonzalo M. Piñero y Vanina Usach, del IQUIFIB, UBA-Conicet.
Diego F. Coral, del IFLP, UNLP-Conicet.
Diego Muraca, del Instituto de Física ‘Gleb Wataghin’, Universidade Estadual de Campinas, Brasil.
Alicia Cueto, Hospital Español, Servicio de Neurología, Buenos Aires, Argentina.
Anna Roig, Institut de Ciència de Materials de Barcelona, Catalunya, España.
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