Una medul·la òssia dissenyada mitjançant enginyeria podria fer més segurs els trasplantaments
Els trasplantaments s’utilitzen per tractar pacients amb malaltia de la medul·la òssia. Però, abans d'un trasplantament, el pacient rep una dosi de radiació, de vegades en combinació amb fàrmacs, per eliminar qualsevol cèl·lula mare existent a la medul·la. Aquest pretractament té l’objectiu de millorar l'èxit de l'intervenció posterior ja que genera espai i permet que les cèl·lules donants sobrevisquin i creixin sense la competència de les cèl·lules propies que ja té del pacient. Aquest tractament, però, sovint té efectes secundaris nocius com a nàusees, fatiga o pèrdua de fertilitat.
Per abordar aquestes qüestions, un equip liderat per la professora de Bioenginyeria a l'Escola d'Enginyeria de la University og California San Diego, Shyni Varghese, ha desenvolupat un implant d'os que proporciona a les cèl·lules donants un espai propi per viure i créixer sense competència haver d'eliminar cèl·lules preexistents de l'hoste. "Hem fet un os accessori que pot acomodar per separat les cèl·lules del donant. D'aquesta manera, podem mantenir les de l'hoste i evitar la irradiació", diu Varghese.
Els investigadors van desenvolupar teixits ossis amb medul·la òssia funcional que es poden omplir amb cèl·lules donants i implantar-se sota la pell de ratolins. Les cèl·lules donants van sobreviure durant almenys sis mesos subministrant als rosegadors noves cèl·lules sanguínies.
"En el futur, el nostre treball podria contribuir a millorar les teràpies per a malalties de la medul·la òssia", ha plantejat Yu-Ru Shih, científic del laboratori de Varghese i primer autor de l'estudi. L'investigador ha advertit que aquests implants estarien limitats a pacients amb malalties benignes, en les quals no hi ha cèl·lules canceroses que calgui suprimir.
Com a exemples de tractament, l'equip de la universitat apunta a l'anèmia aplàsica, en la qual el cos no pot produir prous plaquetes i cèl·lules sanguínies, així com recomptes sanguinis baixos o atacs immunitaris causats per cèl·lules mare defectuoses o anormals de la medul·la òssia.
Implants similars als ossos llargs del cos
Els implants imiten l'estructura dels ossos llargs del cos, que consisteix en un compartiment extern de l'os i un d'intern a la medul·la. Els implants estan fets d'una matriu porosa d’hidrogel i externament contenen minerals de fosfat de calci. Les cèl·lules mare desenvolupades en aquesta matriu mineralitzada es diferencien de les cèl·lules de formació òssia. La matriu interna alberga cèl·lules mare donants que produeixen cèl·lules sanguínies.
Quan s'implanten sota la pell dels ratolins, les estructures maduren en els teixits ossis, que tenen una xarxa que funciona com els vasos sanguinis i una medul·la òssia interior que subministra noves cèl·lules sanguínies. Després de quatre setmanes, els autors van trobar que la medul·la implantada contenia una mescla de cèl·lules sanguínies de l'hoste i del donant i que aquesta barreja circulava pel torrent sanguini dels ratolins després de 24 setmanes.
En un altre conjunt d'experiments, els investigadors van prendre cèl·lules mare de la medul·la implantada i les van trasplantar a un segon grup de ratolins que tenien les cèl·lules mare medul·lars destruïdes per la radiació i els fàrmacs. Van trobar que les cèl·lules trasplantades s'havien difós en el torrent sanguini. "Vam fer aquests experiments per demostrar que les cèl·lules de la medul·la òssia dels teixits modificats funcionen de forma similar a l'os nadiu", ha assenyalat Shih. "Estem treballant per crear una plataforma per generar més cèl·lules mare de medul·la òssia, la qual cosa tindria aplicacions útils per als trasplantaments de cèl·lules a la clínica", ha conclòs Varghese.
