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Hace unos años, los investigadores desarrollaron un nuevo tratamiento que parecía reparar las lesiones de los tejidos y de la médula espinal. Estas llamadas moléculas 'danzantes' se han aplicado ahora a las células del cartílago humano y los investigadores han demostrado que este método activaba la expresión de genes que podían reparar el daño del cartílago en tan solo cuatro horas y producía las proteínas necesarias para la regeneración del cartílago después de tres días. El estudio también ha revelado que a medida que aumentaba el movimiento molecular, o danza, el tratamiento se volvía más eficaz para promover el crecimiento del cartílago. Los hallazgos se han publicado en el Journal of the American Chemical Society.
"Cuando observamos por primera vez los efectos terapéuticos de las moléculas danzantes, no vimos ninguna razón por la cual debiera aplicarse sólo a la médula espinal", dijo el autor principal del estudio, Samuel I. Stupp, de la Universidad Northwestern y director fundador del Instituto Simpson Querrey de BioNanotecnología, entre otros nombramientos.
"Ahora observamos los efectos en dos tipos de células que están completamente desconectadas entre sí: las células del cartílago en las articulaciones y las neuronas en el cerebro y la médula espinal. Esto me hace tener más confianza en que tal vez hayamos descubierto un fenómeno universal que podría aplicarse a muchos otros tejidos".
Según la Organización Mundial de la Salud, la osteoartritis, una enfermedad degenerativa de las articulaciones que provoca dolor y afecta al movimiento, afecta a más de 500 millones de personas en todo el mundo . Es una de las principales causas de discapacidad. En los pacientes con osteoartritis, el cartílago puede volverse tan fino que prácticamente se transforma en hueso sin amortiguación. Las articulaciones afectadas apenas funcionan con el tiempo y la cirugía de reemplazo articular, costosa y compleja, es el único tratamiento eficaz.
Los adultos no pueden regenerar naturalmente el cartílago, señaló Stupp. Los tratamientos disponibles actualmente sólo retrasan el daño inevitable. En este caso, aparecen moléculas danzantes, creadas en el laboratorio de Stupp utilizando nanofibras compuestas por cientos de miles de moléculas. Estas moléculas pueden enviar señales y coordinar sus movimientos. Los investigadores demostraron que pueden imitar la estructura de la matriz extracelular que rodea las células e interactuar con los receptores celulares para comunicarse con ellas."Los receptores celulares se mueven constantemente", dijo Stupp. "Al hacer que nuestras moléculas se muevan, 'bailen' o incluso salten temporalmente fuera de estas estructuras, conocidas como polímeros supramoleculares, pueden conectarse de manera más efectiva con los receptores".
En este trabajo, los investigadores se centraron en un receptor de TGFb-1 mediante la creación de péptidos que imitan a TGFb-1. Estos péptidos imitadores se incorporaron a polímeros supramoleculares, uno de los cuales podía permitir que las moléculas se movieran mientras que el otro restringía el movimiento de las moléculas. Compararon los polímeros y ambos eran capaces de activar el receptor TGFb-1, pero determinaron que el polímero supramolecular que permitía el movimiento lo hacía mucho mejor; el polímero danzante incluso provocó más activación que la molécula natural.
Ahora los investigadores están evaluando este enfoque en modelos animales. También les interesa saber si este sistema puede desencadenar la regeneración del tejido óseo. El equipo espera probar este enfoque como una forma de reparar los daños en la médula espinal. "Con el éxito del estudio en células de cartílago humano, predecimos que la regeneración del cartílago mejorará enormemente cuando se utilice en modelos preclínicos altamente translacionales", dijo Stupp. "Debería convertirse en un nuevo material bioactivo para la regeneración del tejido cartilaginoso en las articulaciones".
Tomado de: Northwestern University
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