Ratones parapléjicos vuelven a caminar gracias a una inyección de nanofibras

Investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) han logrado recuperar la movilidad en ratones con graves lesiones medulares mediante una inyección de nanofibras sintéticas que han reparado la lesión.

El avance, que publica este jueves la revista "Science", consiste en inyectar nanofibras, que contienen "moléculas danzantes" y estimulan eficazmente los receptores celulares promoviendo la regeneración medular.

Después de una sola inyección, animales paralizados por lesiones graves de médula espinal tratados con esta nueva terapia volvieron a caminar en tan solo cuatro semanas, según el trabajo en el que han participado también investigadores de la Universidad de Northwestern (EE.UU.).

El trabajo ha sido liderado por el profesor del IBEC, Samuel Stupp, que es director del Simpson Querrey Institute for BioNanotechnology de la Universidad de Northwestern en Chicago, y por la investigadora del IBEC Zaida Álvarez Pinto, quien ha explicado que "una vez que la terapia hace su función, los materiales se biodegradan en 12 semanas en nutrientes para las células y luego desaparecen por completo del cuerpo sin efectos secundarios notables".

Según el Centro Nacional de Estadísticas de Lesiones de la Médula Espinal, casi 300.000 personas viven actualmente con algún tipo de lesión de médula espinal en EE.UU. y menos del 3 % de las que sufren lesiones completas recuperan las funciones físicas básicas.

"Actualmente, no existen terapias que desencadenen la regeneración de la médula espinal", según Stupp, experto en medicina regenerativa.

El objetivo del estudio ha sido encontrar una terapia que pueda evitar que las personas queden paraliticas después de un trauma o enfermedad grave en la médula espinal, un desafío científico porque el sistema nervioso central, que incluye cerebro y médula espinal, no tiene ninguna capacidad significativa para repararse después de una lesión o después del inicio de una enfermedad degenerativa.

"Vamos a ir directamente a la Agencia de Administración de Alimentos y Medicamentos en EE.UU. para iniciar el proceso de aprobación de esta nueva terapia para su uso en pacientes humanos", ha anunciado Stupp.

Inyectada como un líquido, las nanofibras se convierten en gel inmediatamente en una compleja red que imita la matriz extracelular de la médula espinal.

Al hacer coincidir la estructura de la matriz, imitar el movimiento de las moléculas biológicas e incorporar señales para los receptores, el material sintético puede comunicarse con las células.

"El secreto de este revolucionario tratamiento es sintonizar el movimiento de las moléculas para que encuentren y activen adecuadamente los receptores celulares en constante movimiento", ha revelado Álvarez.

"La innovación clave en nuestra investigación, que nunca se había hecho antes, es controlar el movimiento colectivo de más de 100.000 moléculas dentro de nuestras nanofibras. Al hacer que las moléculas se muevan, bailen o incluso salten temporalmente de estas estructuras, conocidas como polímeros supramoleculares, se conectan de manera más eficaz con los receptores de las células, que se mueven constantemente", han detallado los investigadores

Las inyecciones de nanofibras inducen la regeneración de los axones de las neuronas de la médula lesionadas y también ayudan a las neuronas a sobrevivir después de la lesión, hacen proliferar otros tipos celulares y promueven el crecimiento de los vasos sanguíneos perdidos que alimentan las neuronas y las células críticas para reparar los tejidos.

La terapia también induce la reconstrucción de la mielina alrededor de los axones (la capa aislante que ayuda a transmitir las señales eléctricas) y reduce el tejido que actúa como barrera física para que la médula espinal se cure.

Si bien la nueva terapia podría usarse para prevenir la parálisis después de un trauma mayor (accidentes automovilísticos, caídas, accidentes deportivos o heridas de bala), así como de enfermedades, probablemente el descubrimiento subyacente, "relacionado con el movimiento supramolecular; como un factor clave en la bioactividad, puede ser aplicado a otras terapias y dianas", según Álvarez.

"Los tejidos del sistema nervioso central que hemos regenerado con éxito en la médula espinal lesionada son similares a los del cerebro afectados por accidentes cerebrovasculares y enfermedades neurodegenerativas, como la ELA, Parkinson o Alzheimer", según los investigadores, que ven posibilidades de aplicar la nueva terapia universalmente a diferentes objetivos biomédicos.