Estados Unidos.

Los investigadores de Rice universidad han desarrollado un parche que produce y libera de manera continua unas proteínas terapéuticas denominadas citocinas directamente en el entorno de la herida, con lo cual la cicatrización podría producirse "en la mitad del tiempo habitual", explica a EFE el investigador Omid Veiseh.

Las heridas que se vuelven crónicas son un importante desafío clínico, en parte debido a la dificultad para estimular los mecanismos inmunitarios que intervienen en la reparación de los tejidos dañados, de una forma localizada (es decir en la zona de la herida) y sostenida (en el tiempo), explican los investigadores de la Universidad de Rice, en Houston (Texas, EE. UU.).

Señalan que, por ejemplo, el uso terapéutico de las citocinas, unas proteínas que cumplen un papel clave en la regulación de la inflamación y la cicatrización, se ve limitado por la rápida degradación y poca retención de estas proteínas en la zona de la herida, cuando se aplican al paciente con los métodos de administración convencionales (por vía tópica o infiltraciones).

Otros tratamientos actuales se centran en las propiedades físicas de la herida, como la humedad y la presión, pero no restauran las vías moleculares (interacciones entre las moléculas de las células) alteradas por la lesión, añaden.

Recientemente, investigadores del Departamento de Bioingeniería de Rice, con apoyo de Rice Biotech Launch Pad, un centro acelerador de negocios biotecnológicos de esa misma universidad, han desarrollado un dispositivo que promete acaba con esas dificultades y limitaciones: un ‘vendaje vivo’ que acelera la curación en múltiples tipos de heridas.

Foto: EFE

Una ‘fábrica de citocinas’ sobre la piel

El parche desarrollado por Rice está destinado a aplicarse sobre la herida, produciendo y liberando de forma continua en esa zona unas sustancias denominadas citocinas terapéuticas, en lo que se conoce como terapia de “inmunomodulación localizada”.

Las citocinas (también llamadas citoquinas) son un grupo de proteínas pequeñas que actúan como mensajeros químicos en el cuerpo, siendo fundamentales para que las células se comuniquen entre sí, coordinando la respuesta inmunitaria (de las defensas orgánicas) y regulando los procesos de inflamación, la reparación de tejidos y el crecimiento celular, según fuentes académicas.

En la jerga científica se las cataloga como “moléculas o proteínas de señalización”.

El dispositivo de RICE abre un camino innovador y diferente para la terapia con citocinas destinada a curar las heridas, ya que hasta ahora estas moléculas de señalización se administran para tratar ese tipo de lesiones principalmente a través de infiltraciones locales (inyecciones intradérmicas o subcutáneas) y aplicaciones tópicas (geles, parches y apósitos).

El parche de liberación de citocinas es técnicamente “una plataforma de administración celular” que utiliza células encapsuladas y modificadas genéticamente como ‘fábricas’ que producen y secretan citocinas en el propio sitio, durante periodos prolongados, según explican desde Rice.

Acción cicatrizante localizada y sostenida

Estos parches para la cicatrización de heridas pueden variar de tamaño y presentan hendiduras que albergan las células secretoras de citocinas, añaden.

Al concentrar la producción de citocinas en la zona de la herida, el sistema permite que se mantengan unos niveles terapéuticos de estas “proteínas de señalización”, donde más se necesitan.

El dispositivo, desarrollado en el laboratorio del profesor de bioingeniería de Omid Veiseh en Rice, con la intervención de los investigadores Elizabeth Kelley and Christian Schreib, encapsula células ARPE-19 modificadas genéticamente para secretar citocinas específicas, como IL-10, IL-12 y TGF-β, de acuerdo con los bioingenieros de la universidad texana.

Las ARPE-19 se alojan en una ‘matriz biocompatible’ (estructura fabricada con un material llamado hidrogel que puede interactuar con los tejidos del huésped, sin provocar un rechazo o respuesta severa por parte de su sistema inmunitario), el cual que permite la entrada de las sustancias que nutren las células modificadas genéticamente y la salida de las proteínas terapéuticas.

En estudios preclínicos, la administración de citocinas mediante este parche, tanto en ratones como en cerdos de laboratorio, favoreció la cicatrización acelerada de heridas en modelos de heridas por escisión (extirpación de una lesión y un pequeño margen de tejido sano utilizando un bisturí), lo que según Rice demuestra el potencial de la inmunomodulación localizada y sostenida para mejorar los procesos de reparación naturales.

“Al mantener una presencia constante de estas moléculas de señalización en el sitio de la herida, podemos activar de manera más efectiva la respuesta curativa natural del cuerpo”.

Afirma el doctor Veiseh, profesor de bioingeniería en Rice y director académico del Rice Biotech Launch Pad.

Consultado por EFE acerca de cuánto más rápido podrían cicatrizar las heridas utilizando el "parche vivo", Omid Veiseh, investigador principal del estudio, responde que esta cicatrización podría producirse "en la mitad del tiempo habitual".

“La capacidad de ajustar tanto el tipo de citocinas como el momento de su administración abre la puerta a un control más preciso del proceso de curación”.

Explica Christian Schreib, profesor adjunto de investigación en el departamento de bioingeniería de Rice y coautor del trabajo.

La plataforma, es decir el parche, tiene un diseño modular que permite adaptar las células modificadas para producir diferentes combinaciones de citocinas, factores de crecimiento (proteínas que estimulan la proliferación, supervivencia y regeneración de las células) u otras proteínas terapéuticas, según la aplicación clínica, de acuerdo con los investigadores.

Más allá de la cicatrización de heridas, esta ‘fábrica de citocinas’ ofrece un marco más amplio para la administración localizada, basada en células, de proteínas terapéuticas en una variedad de enfermedades, según los investigadores.

Además, la matriz de hidrogel, que favorece la integración del parche con el entorno de la herida, puede adaptarse para funcionar junto con componentes bioelectrónicos, lo cual aumenta sus posibilidades de uso terapéutico, concluyen.

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