Bioimplante basado en células madre para reparar el cartílago y retrasar la degeneración articular
Frank Petrigliano, MD, (izquierda) y Denis Evseenko, MD, PhD. Crédito: Ricardo Carrasco III
Un novedoso bioimplante listo para usar que contiene células madre embrionarias tiene el potencial de revolucionar el tratamiento de las lesiones del cartílago
Más de un millón de estadounidenses se someten a reemplazos de rodilla y cadera cada año. Es un tratamiento de último recurso para el dolor y los problemas de movilidad asociados con la osteoartritis, una enfermedad progresiva causada por la degeneración de la capa protectora de cartílago que evita que nuestros huesos se mezclen cuando nos sentamos, nos paramos, escribimos o nos movemos.
Pero, ¿y si los médicos pudieran intervenir y reparar el cartílago dañado antes de que sea necesaria la cirugía?
Por primera vez, investigadores de la Escuela de Medicina Keck de la USC han utilizado un bioimplante a base de células madre para reparar el cartílago y retrasar la degeneración articular en un modelo animal grande. El trabajo avanzará ahora hacia los humanos con el apoyo de una subvención de $6 millones del Instituto de Medicina Regenerativa de California (CIRM).
La investigación, publicada recientemente en npj Regenerative Medicine, fue dirigida por dos investigadores del Keck Facultad de Medicina de la USC: Denis Evseenko, MD, Ph.D., profesor asociado de cirugía ortopédica y biología de células madre y medicina regenerativa, director del programa de regeneración esquelética y vicepresidente de investigación de cirugía ortopédica; y Frank Petrigliano, MD, profesor asociado de cirugía ortopédica clínica y jefe del Centro de medicina deportiva de la familia Epstein de la USC.
La osteoartritis ocurre cuando el cartílago protector que recubre los extremos de los huesos se rompe con el tiempo, lo que resulta en en la fricción hueso con hueso. El trastorno, que a menudo es doloroso, puede afectar cualquier articulación, pero afecta más comúnmente a las rodillas, las caderas, las manos y la columna vertebral.
Para prevenir el desarrollo de artritis y aliviar la necesidad de cirugías invasivas de reemplazo de articulaciones , los investigadores de la USC están interviniendo antes en la enfermedad.
«En algunos pacientes, la degeneración articular comienza con lesiones focales postraumáticas, que son lesiones en el cartílago articular (articulación) que varían de 1 a 8 cm2 de diámetro», dijo Eveseenko. «Dado que estos pueden detectarse mediante técnicas de imagen como la resonancia magnética, esto abre la posibilidad de terapias de intervención temprana que limiten la progresión de estas lesiones para que podamos evitar la necesidad de un reemplazo total de la articulación».
Esa articulación La tecnología de conservación desarrollada en la USC es un bioimplante terapéutico, denominado Plurocart, compuesto por una membrana andamio sembrada con condrocitos derivados de células madre, las células responsables de producir y mantener sano el tejido del cartílago articular. Sobre la base de investigaciones anteriores para desarrollar y caracterizar el implante, el estudio actual involucró la implantación de la membrana Plurocart en un modelo de cerdo con osteoartritis. El estudio resultó en la reparación a largo plazo de los defectos del cartílago articular.
«Esta es la primera vez que un implante ortopédico compuesto por un tipo de célula viva pudo integrarse completamente en el tejido del cartílago articular dañado y sobrevivir en vivo hasta por seis meses», dijo Evseenko. «Estudios anteriores no han podido mostrar la supervivencia de un implante durante tanto tiempo».
Evseenko dijo que los estudios de caracterización molecular mostraron que el bioimplante imitaba el cartílago articular natural, con más del 95 por ciento de las células implantadas. siendo identificados como condrocitos articulares. El tejido de cartílago generado también era biomecánicamente funcional, tanto lo suficientemente fuerte como para soportar la compresión y lo suficientemente elástico para acomodar el movimiento sin romperse.
Con el apoyo de la subvención traslacional de $6 millones de CIRM, los investigadores están utilizando esta tecnología para fabricar el primer 64 implantes Plurocart para ser probados en humanos.
«Muchas de las opciones actuales para la lesión del cartílago son costosas, implican una planificación logística compleja y, a menudo, dan como resultado una regeneración incompleta», dijo Petrigliano. «Plurocart representa una terapia práctica, económica y de una etapa que puede ser más efectiva para restaurar el cartílago dañado y mejorar el resultado de dichos procedimientos».
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Cartílago nasal utilizado para aliviar la osteoartritis en la rodilla Más información: Frank A. Petrigliano et al, Reparación a largo plazo del cartílago articular porcino utilizando embriones humanos crioconservables y clínicamente compatibles condrocitos derivados de células madre, npj Regenerative Medicine (2021). DOI: 10.1038/s41536-021-00187-3 Proporcionado por la Universidad del Sur de California Cita: Bioimplante basado en células madre para reparar el cartílago y retrasar la degeneración articular (10 de diciembre de 2021) consultado el 29 de agosto de 2022 en https ://medicalxpress.com/news/2021-12-stem-cellbased-bio-implant-cartilage-joint.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.