daño cerebral: nuevos biomateriales

Gorka Orive y Eduardo Anitua

Diariomedico.com
ESPAÑA
MATRICES Y BIOMIMÉTICOS BUSCAN LA REPARACIÓN
Nuevos biomateriales frente al daño cerebral
La compañía BTI Biotechnology Institute, junto con la Universidad del País Vasco y la biotecnológica Incytu, publican en Nature Reviews Neuroscience una revisión sobre la biomedicina en la regeneración cerebral.

Redacción - Viernes, 18 de Septiembre de 2009 - Actualizado a las 00:00h.

llaves conceptuales:
1. Los nuevos sistemas nanofarmacéuticos facilitan la entrada de los agentes terapéuticos a las zonas del sistema nervioso central
2. Uno de los grandes hitos en los biomateriales ha sido el poder desarrollar polímeros modificables para ser más fisiológicos

El daño cerebral puede producirse por un gran número de agentes patológicos y ambientales, como infecciones, traumas, estados de hipoxia, envenenamiento, infartos cerebrales, etc. Las enfermedades neurodegenerativas, cuya prevalencia e incidencia están aumentando, alteran el correcto funcionamiento de poblaciones específicas de neuronas lo que se traduce en el desarrollo de síntomas psiquiátricos y neurológicos. Si bien los tratamientos farmacológicos actuales están diseñados para modificar esos síntomas, no existen terapias que restauren eficazmente la funcionalidad neuronal o que retrasen o incluso impidan la progresiva neurodegeneración del cerebro dañado.

Un trabajo de investigación que se publica en Nature Reviews Neuroscience repasa los últimos avances en el campo de la medicina regenerativa, tecnología de células madre y el uso de nuevos biomateriales biomiméticos y matrices para diferentes fines terapéuticos. El equipo de investigación que ha llevado a cabo el estudio está formado por Gorka Orive, profesor en la Universidad del País Vasco además de investigador en BTI Biotechnology Institute y en el Ciber BBN; Eduardo Anitua, director científico de BTI Biotechnology Institute; José Luis Pedraz, catedrático en la Universidad del País Vasco e investigador del Ciber BBN, y Dwaine Emerich, director científico de la empresa biomédica estadounidense Incytu.

Según explican los autores, el desarrollo de biomateriales inteligentes y biomiméticos, esto es, materiales modificados con proteínas y péptidos que aumenten sus propiedades biológicas, está revolucionando el área neurológica, favoreciendo nuevas alternativas para proteger, reparar y regenerar tejidos en el sistema nervioso central.

Nanofármacos
Un ejemplo claro son los nuevos sistemas nanofarmacéuticos que aumentan el acceso de los agentes terapéuticos a zonas cerebrales dañadas de una manera eficaz y predecible. Estos nuevos sistemas nanotecnológicos están recubiertos por proteínas que actúan como llaves de entrada de los fármacos a través de la barrera hematoencefálica, una membrana que al mismo tiempo que protege la estructura cerebral restringe el paso de fármacos.

Otra área en auge es el uso de biomateriales biomiméticos con fines terapéuticos. La colocación de una matriz a modo de relleno en la zona cerebral dañada puede ejercer de sustrato para el crecimiento celular, regeneración axonal y formación de neuritas, así como para la infiltración de células desde el exterior.

A imagen y semejanza
Un gran hallazgo ha consistido en la fabricación de estos biomateriales a imagen y semejanza de la estructura soporte del cerebro de forma que mimeticen al máximo la estructura y función del cerebro sano. En palabras de Gorka Orive, "uno de los grandes hitos en el área de los biomateriales ha sido no sólo desarrollar nuevos polímeros más biocompatibles sino sobre todo saber decorarlos o modificarlos de forma que su interacción con las células y el tejido del receptor sea mas fisiológica".

"Los biomateriales pueden modificarse a medida del objetivo terapéutico pretendido o de la célula o células sobre las que se pretende ejercer un efecto biológico; así por lo tanto, un polímero que hasta ayer era meramente inerte puede ahora dirigir y controlar la respuesta de una célula, fomentando o inhibiendo la proliferación o diferenciación celular. Eso permitirá un mayor control sobre la regeneración tisular", continúa Orive.

La combinación de biomateriales con células madre neurales abre nuevas oportunidades de tratamiento a medio plazo. Si bien queda mucho trabajo por realizar para entender los mecanismos de diferenciación celular y optimizar el funcionamiento de las células una vez transplantadas a los pacientes, la posibilidad de combinar estas células con biomateriales que las protejan y faciliten su integración permitiría restaurar las funcionales cerebrales dañadas. Estas células podrían adaptarse en el laboratorio para que actuaran como vehículos que liberasen fármacos al paciente.

Algunos de estos nuevos tratamientos de medicina regenerativa están aún en fase experimental, pero otros están siendo evaluados en pacientes en diferentes ensayos clínicos. El avance en el conocimiento y desarrollo de nuevos biomateriales biológicamente activos, nuevas formas de administración de medicamentos, junto con el progreso en las terapias celulares, favorecerán terapias más completas, seguras y efectivas para los pacientes. (Nat Rev Neurosci 2009; 10(9): 682-92).