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| Resonancia magnética de una médula espinal lesionada con y sin tratamiento. Fuente: Centro de Biotecnología Regenerativa |
En primicia mundial, investigadores de la Universidad de Tel Aviv diseñan implantes de médula espinal humana para tratar la parálisis.
- Los investigadores del Centro Sagol de Biotecnología Regenerativa diseñaron tejidos funcionales de la médula espinal humana, a partir de materiales y células humanos, y los implantaron en modelos de laboratorio que presentaban parálisis crónica, restaurando con éxito la capacidad de caminar en el 80% de las pruebas.
- La tecnología detrás del avance utiliza muestras de tejido del paciente, transformándolas en un implante funcional de médula espinal a través de un proceso que imita el desarrollo de la médula espinal en embriones humanos.
- Los investigadores: "Nuestro objetivo para los próximos años es diseñar implantes de médula espinal personalizados para reparar el tejido dañado por una lesión sin riesgo de rechazo del implante".
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| Visualización de la siguiente etapa de la investigación: implantes de médula espinal humana para tratar la parálisis. Fuente: Centro Sagol de Biotecnología Regenerativa |
Por primera vez en el mundo, los investigadores del Centro Sagol de Biotecnología Regenerativa de la Universidad de Tel Aviv diseñaron tejidos de la médula espinal humana en 3D y los implantaron en un modelo de laboratorio con parálisis crónica a largo plazo. Los resultados fueron muy alentadores: una tasa de éxito de aproximadamente el 80 % en la restauración de la capacidad para caminar. Ahora los investigadores se están preparando para la siguiente etapa del estudio: ensayos clínicos en pacientes humanos. Esperan que dentro de unos años los tejidos diseñados se implanten en personas paralizadas que les permitan ponerse de pie y caminar de nuevo.
El innovador estudio fue dirigido por el equipo de investigación del Prof. Tal Dvir en el Centro Sagol de Biotecnología Regenerativa, la Escuela Shmunis de Biomedicina e Investigación del Cáncer y el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Tel Aviv. El equipo del laboratorio del Prof. Dvir incluye al estudiante de doctorado Lior Wertheim, el Dr. Reuven Edri y el Dr. Yona Goldshmit. Otros colaboradores incluyeron al Prof. Irit Gat-Viks de la Escuela Shmunis de Biomedicina e Investigación del Cáncer, el Prof. Yaniv Assaf de la Escuela de Neurociencia Sagol y la Dra. Angela Ruban de la Escuela Steyer de Profesiones de la Salud, todos en la Universidad de Tel Aviv. Los resultados del estudio fueron publicados en la prestigiosa revista científica Advanced Science.
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| Placa de Petri con muestras de tejido. Fuente: Centro Sagol de Biotecnología Regenerativa |
La tecnología se basa en tomar una pequeña biopsia del tejido adiposo del vientre del paciente. Este tejido, como todos los tejidos de nuestro cuerpo, está formado por células junto con una matriz extracelular (compuesta por sustancias como colágenos y azúcares). Después de separar las células de la matriz extracelular, se usa ingeniería genética para reprogramarlas, volviéndolas a un estado que se asemeja a las células madre embrionarias, es decir, células capaces de convertirse en cualquier tipo de célula del cuerpo. A partir de la matriz extracelular se produce un hidrogel personalizado, que no provocaría respuesta inmunitaria ni rechazo después de la implantación. Luego, las células madre se encapsulan en el hidrogel y, en un proceso que imita el desarrollo embrionario de la médula espinal, se convierten las células en implantes 3D de redes neuronales que contienen neuronas motoras.
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| Visualización de una médula espinal con tratamiento. Fuente: Centro Sagol de Biotecnología Regenerativa |
Luego, los implantes de médula espinal humana se implantaron en modelos de laboratorio, divididos en dos grupos: aquellos que habían estado paralizados recientemente (el modelo agudo) y aquellos que habían estado paralizados durante mucho tiempo, equivalente a un año en términos humanos (el modelo crónico). modelo). Después de la implantación, el 100 % de los modelos de laboratorio con parálisis aguda y el 80 % de los que tenían parálisis crónica recuperaron la capacidad de caminar.
Los animales modelo se sometieron a un rápido proceso de rehabilitación, al final del cual podían caminar bastante bien. Esta es la primera instancia en el mundo en la que tejidos humanos implantados han generado recuperación en un modelo animal para la parálisis crónica a largo plazo, que es el modelo más relevante para los tratamientos de parálisis en humanos.
Hay millones de personas en todo el mundo que están paralizadas debido a una lesión en la columna y todavía no existe un tratamiento eficaz para su condición. Las personas lesionadas a una edad muy temprana están destinadas a sentarse en una silla de ruedas por el resto de sus vidas, soportando todos los costes sociales, financieros y relacionados con la salud de la parálisis. El objetivo final es producir implantes de médula espinal personalizados para cada persona con parálisis, permitiendo la regeneración del tejido dañado sin riesgo de rechazo.
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| Red neuronal. Fuente: Centro Sagol de Biotecnología Regenerativa |
Basado en la revolucionaria tecnología de ingeniería de órganos desarrollada en el laboratorio del Prof. Dvir, se asoció con socios de la industria para establecer Matricelf (matricelf.com) en 2019. La compañía aplica el enfoque del Prof. Dvir con el objetivo de hacer que los tratamientos de implantes de médula espinal estén disponibles comercialmente para personas que sufren de parálisis.
El Prof. Dvir, jefe del Centro Sagol de Biotecnología Regenerativa , concluye: “Esperamos llegar a la etapa de ensayos clínicos en humanos en los próximos años y, en última instancia, hacer que estos pacientes se recuperen. El programa preclínico de la compañía ya se ha discutido con la FDA. Dado que estamos proponiendo una tecnología avanzada en medicina regenerativa, y dado que en la actualidad no hay alternativa para los pacientes paralizados, tenemos buenas razones para esperar una aprobación relativamente rápida de nuestra tecnología”.
Fuente: “Regenerating the injured spinal cord at the chronic phase by engineered iPSCsderived 3D neuronal networks” 7 February 2022, Advanced Science. DOI: 10.1002/advs.202105694
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