Nuevos pasos en la búsqueda de biomateriales que eviten los rechazos en los transplantes
Beatriz G. Amandi/DICYT El Instituto de Oftalmobiología Aplicada (IOBA) de Valladolid acoge desde hoy y hasta el próximo jueves un curso sobre la aplicación de biomateriales a la terapéutica ocular que cuenta con la participación de investigadores del Departamento de Física de la Materia Condensada de la Universidad de Valladolid, con los que colaboran en la elaboración de biomateriales para trasplantes creados a partir de genes, una técnica que evita el rechazo de los pacientes receptores.
Este curso forma parte de los programas de doctorado interuniversitario en Ciencias de la Visión y de Investigación y Desarrollo de Medicamentos, que realizan en colaboración con la Universidad de Santiago de Compostela, y que en esta ocasión se ha llevado a cabo en Valladolid, ya que la mayoría de los alumnos inscritos (13 en total) proceden de la universidad castellana.
El curso tiene tres módulos impartidos por profesores de diferentes universidades que abordan la síntesis y características de los biomateriales con interés para la Oftalmología; la aplicación de estos biomateriales en el diseño de sistemas de liberación controlada de fármacos y la aplicación de la ingeniería de tejidos en el ámbito ocular.
Para hablar de ello han contado con la presencia de Carlos Rodríguez Cabello, del Departamento de Física de la Materia Condensada de la Universidad de Valladolid, que trabaja en proyectos conjuntos con el IOBA para conseguir biomateriales adecuados para los trasplantes de superficie ocular.
Nuevos biomateriales
Según ha explicado a DICYT Rodrígiez Cabello, los nuevos biomateriales son aquellos que se utilizan y diseñan para ser utilizados en contacto con seres humanos y resolver problemas clínicos de diversa índole, que abarcan tanto la implantación en humanos como su aplicación en la dosificación de fármacos.
La implantación en humanos es lo que se conoce como ingeniería de tejidos, que consiste en construir los tejidos en laboratorios para ser implantados en un ser humano que los ha perdido de alguna forma. Según el experto consultado por DICYT, esta parte está más conectada con la investigación en células madre, ya que se trata de desarrollar materiales artificiales sobre los que las células van a crecer, diferenciarse y especializarse para poder implantarlas después en el paciente.
La otra parte de investigación que realizan tiene por objetivo crear materiales para dosificación de fármacos, es decir, para conseguir que la aplicación de los fármacos sea correcta y evitar que un fármaco, que es muy activo inicialmente, pueda provocar efectos secundarios u obligar a un sistema de aplicación muy complicado para que la terapéutica sea continuada.
Según indicó Carlos Rodríguez, cuando se aplica un fármaco el efecto suele pasar por picos intensos y luego caídas en su efectividad, lo que también contribuye a que aparezcan efectos secundarios. Ellos buscan la solución a este problema a través del diseño de encapsulaciones de esos fármacos en biomateriales “inteligentes y funcionales”, capaces de responder a estímulos y de lograr una liberación controlada, continuada y prolongada en el tiempo del fármaco para que tenga la acción terapéutica deseada y elimine los efectos secundarios.
Un paso más con la aplicación de ingeniería genética
Según el investigador, los tipos de biomateriales están basados en combinación de conocimientos básicos de biomateriales y polímeros, pero actualmente se ha abierto una nueva línea de trabajo gracias a la ingeniería genética que permite que ya no tengan que sintetizar los materiales en el laboratorio, sino que lo que se hace es plantear el diseño de un material funcional.
Carlos Rodríguez aclara que “nosotros planteamos el diseño de un material funcional, de las características que queremos, después construimos químicamente el gen que va a codificar ese material, lo implantamos en un microorganismo y éste se encarga ya de construir el material para nosotros, como si de una fuente inagotable de material se tratase”. Es un paso más que la creación de biomateriales ya que al tratarse de material creado a partir de aminoácidos y proteínas conocidas por el cuerpo humano permite también evitar los posibles rechazos en los trasplantes y son mas eficaces y activos.
Para desarrollar el gen utilizan bacterias, levaduras y microorganismos, que depositan en un medio de cultivo y consiguen así que fabriquen el material a partir del gen que ellos les proponen.
El IOBA mantiene con ellos varias línes de trabajo en las que aplican estas novedosas técnicas, según comenta, en concreto tratan de conseguir corneas artificiales o bioartificiales para transplantarlas. Estos proyectos se encuentran ya en fase de ensayo.
No obstante, el Departamento de Física de la Materia Condensada también tiene otras líneas de trabajo abiertas en este área, como son trabajos con tejido óseo con investigadores de Barcelona y Francia, generación de arterias y venas con Alemania, y creación de materiales para cirugía abdominal con la Universidad de Alcalá de Henares.