Biotecnología contra la osteoporosis

Los implantes permiten sujetar el hueso y liberar factores de crecimiento

María Vallet Regí 22 ABR 2013 - 16:19 CET2

La densitometría mide la pérdida de masa ósea. / joan sánchez

La osteoporosis, que es la pérdida de masa ósea, tiene su mayor incidencia en la población anciana, pese a que sus síntomas pueden iniciarse a partir de los 40 años. De hecho, afecta a una de cada dos mujeres y a uno de cada cuatro hombres mayores de 50 años. Puede llegar a considerarse como un síndrome, con múltiples manifestaciones. Hoy en día, el tratamiento de la osteoporosis está basado en el empleo de un número limitado de fármacos centrados en mejorar el aporte de calcio, disminuir la retirada de hueso o favorecer que se forme hueso en todo el organismo. Sin embargo, no hay muchas soluciones locales a los problemas de pérdida de resistencia del hueso, que precisa soporte estructural, señalización celular, y liberación de fármacos o moléculas que estimulen la repoblación celular y la formación de nuevo tejido.

La terapia celular y el empleo de biomateriales en pacientes con osteoporosis son un tema de gran interés por las grandes oportunidades que ofrecen. Sin embargo, los problemas técnicos y biológicos de las células o materiales, son notables y, antes de poderlos aplicar en pacientes, se analizan en modelos preclínicos para resolver las limitaciones de viabilidad de las células, resistencia mecánica de los materiales desde que se introducen en el cuerpo hasta que se sustituyen por el hueso regenerado, y también por adaptación biológica en el lugar del organismo en que se empleen. Las condiciones del hueso osteoporótico son más difíciles de reproducir y estudiar en el laboratorio, dado el envejecimiento de su estructura, su mecánica, sus células y su entorno (que incluye factores endocrinos, sistemas de señalización, etcétera). Conocer el terreno donde se va a aplicar la intervención y su impacto en el deterioro óseo, para lo que se precisan técnicas estandarizadas y modificaciones favorables de las condiciones de dicho hueso, son elementos básicos para el éxito.
Los clínicos precisan disponer de biomateriales inteligentes e innovadores para implantes en cirugía ortopédica y maxilofacial en pacientes ancianos con pérdida de calidad ósea.

Una de cada dos mayores de 50 años y uno de cada cuatro hombres de la misma edad tienen pérdida de masa ósea

Entre las distintas estrategias que pueden abordarse para diseñar y preparar estos biomateriales están los materiales de base cerámica, con o sin polímeros acoplados, nanopartículas y piezas porosas scaffolds (andamiajes) de cerámicas y/o aleaciones de titanio. ¿Pastas de cemento inyectables?, ¿terapia génica?, ¿materiales bioactivos?.... ¿se van a poder regenerar los huesos?... Se está en el camino, pero no es ni sencillo ni corto.

El uso de estructuras metálicas para la reparación del tejido óseo en fracturas osteoporoticas puede ser favorable cuando estas afectan a huesos destinados a soportar carga, como las vértebras, la pelvis, el fémur y la tibia. En miembros superiores, sin embargo, la no necesidad de carga a corto plazo parece dejar espacio preferente a biomateriales reabsorbibles de menor resistencia. La terapia celular puede ser un complemento a utilizar simultáneamente, tanto en huesos de carga como en miembros superiores. Los materiales se pueden decorar con factores osteogénicos/angiogénicos e iones (calcio, silicio) y asociar con células osteoprogenitoras para optimizar su capacidad de formar hueso. La evaluación de estos materiales que soporten células y crecimiento celular, scaffolds, debería efectuarse tanto en cultivos celulares in vitro como en experimentos in vivo que copien lo más fielmente posible las situaciones asociadas a patología ósea. Para progresar, debe definirse una fuente de obtención, manipulación y almacenamiento de células mesenquimales osteoprogenitoras (por ejemplo, médula ósea) para su inclusión local en scaffolds y/o su administración sistémica. Con estos datos confirmados, puede plantearse el fabricar un medicamento idóneo siguiendo criterios aceptados por las Agencias reguladoras nacionales y europeas que pueda ser administrado a la carta, según las necesidades.

Además del desarrollo de mejores materiales, la terapia celular es una de las líneas innovadoras y un reto de la investigación en regeneración de hueso. Si se pudieran dirigir células progenitoras mesenquimales (células madre) inyectadas por vía sistémica hacia el tejido óseo para que, una vez allí, indujesen su diferenciación hacia osteoblastos, el desarrollo de medicamentos biológicos sería una vía de progreso.

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Los países nórdicos son los que tienen mayor incidencia en osteoporosis, pero esto se ha visto refrendado en nuestro país haciendo sonar todas las alarmas por las consecuencias locales que produce esta verdadera epidemia, con repercusiones en la función y la calidad de vida del paciente anciano que justifican el interés por fijar la fractura osteoporótica como diana terapéutica prioritaria para mejorar la reconstrucción quirúrgica del hueso y obtener su consolidación en el menor tiempo.

El gran desarrollo actual de la ciencia básica desarrollada en biomateriales, y en biología celular y molecular del hueso, debe comenzar a llegar al paciente. Es importante una investigación translacional que lleve los logros obtenidos en el laboratorio a la cama del paciente.

Hay que ser capaz de seleccionar experimentos para cada tipo de hueso, con biomateriales en desarrollo que aporten eficacia y seguridad junto a una terapia celular adecuada. Esto permitirá promover ensayos clínicos desde los hospitales y sus unidades de desarrollo que permitan confirmar qué estrategia es más válida en cada caso y, de esta manera, ser capaces de aplicarla en los pacientes que lo requieran. Y, todo ello, con criterios científicos y lejos de la venta indiscriminada de soluciones no probadas a la que se ve expuesto en ocasiones el paciente que busca nuevas tecnologías para problemas difíciles y que encuentra en su lugar propuestas peregrinas sin validación científica.

María Vallet Regí es coordinadora de la Red de Excelencia Española y Eurpoea para la prevención y fracturas osteoporóticas y coordinadora de las próximas jornadas sobre osteoporosis de la Fundación Ramón Areces.