Cómo funcionan los implantes personalizados hechos con sangre que podrían reparar huesos

Un equipo de científicos de la Universidad de Nottingham ha desarrollado un material regenerativo que emplea sangre extraída de un paciente para crear implantes personalizados con potencial para reparar huesos y tratar diversas lesiones. El proyecto utiliza moléculas de péptidos capaces de guiar procesos biológicos fundamentales para la curación natural de tejidos.

Los investigadores explicaron que, en condiciones normales, el cuerpo humano puede regenerar tejidos con cierta eficacia tras lesiones pequeñas. Este proceso involucra un entorno biológico complejo que comienza con la sangre líquida, la cual da origen al llamado hematoma regenerativo sólido, conocido como RH. Este microambiente natural contiene células, macromoléculas y factores esenciales que actúan en conjunto para orquestar la regeneración del tejido dañado, siempre de acuerdo a los expertos.

El equipo diseñó un método que mezcla péptidos sintéticos con sangre completa extraída del paciente, un enfoque que permite crear un material regenerativo que aprovecha las moléculas, células y mecanismos naturales involucrados en el proceso de curación.

Los materiales generados no solo imitan las propiedades estructurales y funcionales del hematoma regenerativo natural, sino que también las mejoran para potenciar la recuperación de los tejidos. La investigación, liderada por especialistas de las facultades de Farmacia e Ingeniería Química, se presentó en la revista científica Advanced Materials.

Los científicos lograron demostrar en modelos animales la eficacia de este material en la reparación de huesos, ya que conserva funciones clave del RH, como la generación de factores de crecimiento, el reclutamiento de células necesarias para la curación y el comportamiento normal de las plaquetas, según divulgaron. Además, puede manipularse de forma sencilla para adaptarlo a aplicaciones específicas, incluida la impresión en 3D. Esto abre la posibilidad de diseñar implantes regenerativos personalizados de acuerdo a las necesidades de cada paciente.

Álvaro Mata, catedrático de Ingeniería Biomédica y Biomateriales en la Universidad de Nottingham y líder del estudio, señaló que el proyecto se basó en una "mirada" distinta a la tradicional. "Durante años, los científicos han estado buscando enfoques sintéticos para recrear el entorno regenerativo natural, lo que ha resultado difícil dada su complejidad inherente. En este caso, hemos adoptado un enfoque para intentar trabajar con la biología en lugar de recrearla", dijo el especialista en un comunicado de prensa.

El avance implica aprovechar los mecanismos naturales del proceso de curación como pasos para la fabricación de materiales regenerativos. Este enfoque, denominado "biocooperativo" por los investigadores, permite diseñar materiales que integren y mejoren las capacidades del sistema biológico natural. Según Mata, este método representa un cambio en la manera en que se abordan los desafíos de la medicina regenerativa al trabajar directamente con la biología en lugar de intentar replicarla artificialmente.

Cosimo Ligorio, coautor del estudio y miembro de la Facultad de Ingeniería de la misma universidad, resaltó las implicaciones prácticas del proyecto. "La posibilidad de convertir de forma sencilla y segura la sangre de las personas en implantes altamente regenerativos es realmente emocionante. La sangre es prácticamente gratuita y se puede obtener fácilmente de los pacientes en volúmenes relativamente altos", señaló.

Además, el equipo trabaja actualmente en el desarrollo de herramientas que permitan transformar la sangre en materiales regenerativos en un entorno clínico. Estas acciones buscan simplificar y agilizar el proceso, al hacer posible que los implantes se produzcan directamente en hospitales y centros médicos.

Ligorio afirmó que el objetivo final es establecer un conjunto de herramientas accesibles que permitan generar implantes ricos en factores regenerativos y adaptables a diferentes necesidades médicas, ya que el estudio detalla, incluso, cómo el material desarrollado utiliza los recursos del cuerpo humano para potenciar la regeneración de tejidos.

Aunque las pruebas iniciales se llevaron a cabo en modelos animales, los resultados sugieren un potencial significativo para aplicaciones clínicas en humanos. Es por eso que los científicos no especificaron un plazo para su implementación en pacientes, pero consideran que el proyecto podría abrir nuevas posibilidades en la medicina regenerativa.