Los científicos transforman la sangre en materiales regenerativos, allanando el camino para implantes personalizados impresos en 3D

Los científicos han creado un nuevo material «biocooperativo» basado en sangre, que ha demostrado reparar huesos con éxito, allanando el camino para productos sanguíneos regenerativos personalizados que podrían usarse como terapias efectivas para tratar lesiones y enfermedades.

Investigadores de las Facultades de Farmacia e Ingeniería Química de la Universidad de Nottingham han utilizado moléculas peptídicas que pueden guiar procesos clave que tienen lugar durante la curación natural de los tejidos para crear materiales vivos que mejoren la regeneración de los tejidos. La investigación es publicado en Materiales avanzados.

La mayoría de los tejidos de nuestro cuerpo han evolucionado para regenerar roturas o fracturas con notable eficacia, siempre que estas sean de pequeño tamaño. Este proceso de curación es muy complejo. Las etapas iniciales dependen de que la sangre líquida forme el hematoma regenerativo sólido (RH), un microambiente rico y vivo que comprende células clave, macromoléculas y factores que orquestan la regeneración.

El equipo desarrolló una metodología de autoensamblaje en la que se mezclan péptidos sintéticos con sangre total extraída del paciente para crear un material que aprovecha moléculas, células y mecanismos clave del proceso de curación natural. De esta manera, fue posible diseñar materiales regenerativos capaces no solo de imitar la humedad relativa natural, sino también de mejorar sus propiedades estructurales y funcionales.

Estos materiales se pueden ensamblar, manipular e incluso imprimir en 3D fácilmente manteniendo las funciones normales de la RH natural, como el comportamiento normal de las plaquetas, la generación de factores de crecimiento y el reclutamiento de células relevantes importantes para la curación. Con este método, el equipo ha demostrado la capacidad de reparar con éxito hueso en modelos animales utilizando la propia sangre del animal.

Álvaro Mata, profesor de Ingeniería Biomédica y Biomateriales en la Facultad de Farmacia y el Departamento de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad de Nottingham y dirigió el estudio, dijo: «Durante años, los científicos han estado buscando enfoques sintéticos para recrear el entorno regenerativo natural, lo que ha resultado difícil dada su complejidad inherente. Aquí, hemos adoptado un enfoque para intentar trabajar con la biología en lugar de recrearla.

«Este enfoque ‘biocooperativo’ abre oportunidades para desarrollar materiales regenerativos aprovechando y mejorando los mecanismos del proceso de curación natural. En otras palabras, nuestro enfoque apunta a utilizar mecanismos regenerativos con los que hemos evolucionado como pasos de fabricación para diseñar materiales regenerativos».

El Dr. Cosimo Ligorio de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Nottingham es coautor del estudio. Dice: «La posibilidad de convertir de forma fácil 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.

«Nuestro objetivo es establecer un conjunto de herramientas al que se pueda acceder y utilizar fácilmente en un entorno clínico para transformar de forma rápida y segura la sangre de los pacientes en implantes regenerativos ricos, accesibles y sintonizables».