Los ingenieros del MIT han creado un nuevo andamiaje de tejidos que puede estimular el crecimiento de hueso y cartílago trasplantado en las rodillas y otras articulaciones.

El andamio podría ofrecer un potencial nuevo tratamiento para las lesiones deportivas y otros daños de cartílago, como la artritis, dice Lorna Gibson, la Matoula S. Salapatas Profesor de Ciencia de los Materiales e Ingeniería y co-líder del equipo de investigación con el profesor William Bonfield de la Universidad de Cambridge.

“Si alguien había dañado el cartílago en la región, se puede eliminar el cartílago y el hueso debajo de él y poner nuestros andamio en el agujero”, dijo Gibson. Los investigadores describen su andamio en una reciente serie de artículos en la revista Journal of Biomedical Materials Research.

La tecnología ha sido licenciada a Orthomimetics, una empresa británica lanzada por uno de los colaboradores de Gibson, Andrew Lynn de la Universidad de Cambridge. La compañía recientemente recibió aprobación para iniciar los ensayos clínicos en Europa.

El andamio tiene dos capas, una que imita un hueso y otra el cartílago. Cuando se implanta en una articulación, el andamio puede estimular las células madre mesenquimales de la médula ósea para producir nuevo hueso y cartílago. La tecnología se limita actualmente a los pequeños defectos, con los andamios alrededor de 8 mm de diámetro.

Los investigadores demostraron la eficacia del andamiaje en un estudio de 16 semanas la participación de las cabras. En ese estudio, el andamiaje ha estimulado con éxito los huesos y cartílagos de crecimiento después de haber sido implantado en las rodillas de las cabras.

El proyecto, una colaboración permitida por el Instituto Cambridge-MIT, se inició cuando el equipo decidió construir un andamio para el crecimiento del hueso. Comenzaron con un método para producir un andamio piel, hecha de colágeno (tendón de bovino) y glucosaminoglucano, una larga cadena de polisacáridos. Para imitar la estructura del hueso, que desarrolló una técnica para mineralizar el andamiaje de colágeno mediante la adición de fuentes de calcio y fosfato.

Una vez hecho esto, el equipo decidió tratar de crear un andamio de dos capas para regenerar el hueso y cartílago ambos (conocido como un andamio osteochondral). Su método produce dos capas con una transición gradual entre las capas de huesos y cartílagos.

“Hemos intentado que el diseño por lo que es similar a la transición en el cuerpo. Esa es una de las únicas cosas sobre él”, dijo Gibson.

En la actualidad existen varias formas para tratar lesiones de cartílago, incluyendo el fomento de la médula ósea a liberar células madre por medio de la perforación de un agujero a través del cartílago en el hueso, el cartílago y el trasplante de hueso subyacente de otro, menos cargado de la parte común, o la eliminación de las células del cartílago del cuerpo, estimulan a crecer en el laboratorio y volver a la implantación de ellos.

El nuevo andamio podría ofrecer una manera más eficaz, y menos costoso, más fácil y menos doloroso para los tratamientos de sustitución, dijo Gibson.

MIT colaboradores en el proyecto son el profesor Ioannis Yannas, de ingeniería mecánica y la ingeniería biológica; Myron Spector de la División Harvard-MIT de Ciencias de la Salud y Tecnología (HST); Biraja Kanungo, un estudiante graduado en ciencias de los materiales e ingeniería; los últimos destinatarios de doctorado del MIT Brendan Harley (actualmente en la Universidad de Illinois) y Scott Vickers y Zachary Wissner-Gross, un estudiante graduado en el HST. El Dr. Hu-Ping Hsu de la Harvard Medical School también trabajó en el proyecto.

La Universidad de Cambridge y los investigadores involucrados en el proyecto son el profesor William Bonfield, Andrew Lynn, CEO de Orthomimetics ahora, el Dr. Neil Rushton, Serena Mejor y Ruth Cameron.

La investigación fue financiada por el Instituto Cambridge-MIT, el Whitaker-MIT de Ciencias de la Salud Fondo de Universidades del Reino Unido, Cambridge Commonwealth Trust y St. John’s College de Cambridge.

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