TRANSFORMAN TINTA 3D EN HUESO

¡Buenas! El 28 de septiembre de 2016, un grupo de científicos de la Universidad de Northwestern de Evanston, Illinois, EE.UU. desarrolló una tinta 3D que genera implantes óseos flexibles de cualquier tamaño y forma y, una vez introducidos en el cuerpo, inducen la regeneración y el crecimiento óseo, es decir, se transforman en hueso real. El estudio fue publicado en la revista Science Translational Medicine. 

Hueso hiperelástico (HB)

Así es como llamaron los investigadores al implante de hueso creado. Está formado un 90% de hidroxiapatita (mineral formado por fosfato de calcio, principal componente inorgánico de los huesos y dientes) y un 10% de policaprolactona o ácido poli-láctico-co-glicólico (polímero biocompatible y biodegradable que une las partículas minerales entre ellas y le da elasticidad al implante). El implante impreso por una impresora 3D (3D-bioplotter de EnvisionTEC) a temperatura ambiente, se asemeja mucho al hueso natural tanto en su estructura porosa como en su contenido mineral.

Características del hueso HB

La porosidad presente en el hueso HB facilita la migración de las células y permite la infiltración de los vasos sanguíneos, integrándose con facilidad en el interior del cuerpo. Además, también es absorbente, lo que puede combinarse con antibióticos para reducir la posibilidad de infección después de la cirugía o con factores de crecimiento, para mejorar la regeneración ósea.

Por último, es elástico y resistente. Cuando se apretaba o deformaba, volvía a su forma original. Esto es importante porque durante la implantación, los cirujanos pueden manipularlo; cortarlo, enrollarlo, doblarlo y suturarlo fácilmente al tejido sin romperlo, ajustándolo en el individuo a la forma y tamaño requerido.  

¿Qué huesos formaron en el estudio?

El material del que está hecho el hueso HB es bioactivo, es decir, la presencia de la hidoxiapatita (al ser un componente natural de los huesos) inducen la diferenciación de las células madre en células óseas y junto con la infiltración de los vasos sanguíneos, gradualmente el implante sirve como molde para que el hueso crezca alrededor y dentro de él, hasta que el hueso HB se biodegrada.

Esto lo comprobaron cuando implantaron con éxito dos huesos HB diferentes. Consiguieron sanar unas vértebras de rata (en un período de 2 meses)  y una malformación craneal de un macaco Rhesus (en 4 semanas). Una vez implantados, se vascularizan rápidamente, se integran con el tejido circundante y se osifican para ayudar a restaurar el crecimiento óseo natural. Además, durante ese tiempo, el sistema inmunitario de ningún animal rechazó el hueso HB ni hubo ninguna infección.

Ventajas

Cuando se necesita reparar un hueso o reemplazarlo, en la actualidad, se utilizan diversos métodos, desde extraer hueso de otra zona del paciente hasta utilizar implantes de diferentes materiales. El problema que conlleva estos métodos es la lenta recuperación del paciente, que es costoso y suelen ser frágiles, lo que dificulta su manejo en el quirófano.

El hueso HB logra solventar todos estos problemas y puede utilizarse ante diversos problemas óseos, desde fracturas y reparaciones de la columna vertebral hasta reconstrucciones completas de rostro, incluso podría solucionar cánceres de hueso.  

Sus ventajas son:

• Al estar formado prácticamente de hidroxiapatita se evitan posibles rechazos y problemas autoinmunes, como se observó en el estudio.
• Tiene un bajo coste, debido a que la impresora 3D utilizada es relativamente económica y se puede usar a temperatura ambiente. El único coste adicional sería el de los materiales y solventes que utiliza.
• Los huesos se pueden personalizar para cada paciente, incluso en el propio quirófano, cortándolos y cambiándolos de forma si es necesario. Además se imprimen con relativa rapidez y se pueden implantar casi inmediatamente después.
• Por último, puede ser muy útil para los niños, ya que está diseñado para degradarse y remodelarse en hueso natural, por lo que puede crecer con el paciente. Actualmente, los niños con problemas óseos necesitan de muchas cirugías para ir sustituyendo los implantes según van creciendo. 

Los investigadores esperan que dentro de unos años pueda ser utilizado en los hospitales. 

Para terminar, os dejo un breve vídeo en inglés sobre el estudio.

Enlace del estudio publicado en la revista Science Translational Medicine:  http://stm.sciencemag.org/content/8/358/358ra127

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