Científicos españoles logran generar ‘huesos artificiales’ a partir de células madre procedentes de cordón umbilical

‘Hueso artificial’, o mineralización de la matriz extracelular obtenida por los científicos granadinos gracias a su patente.

Científicos granadinos han patentado un nuevo biomaterial que permite generar tejido óseo, esto es, huesos artificiales, a partir de células madre procedentes de cordón umbilical. Este material, consiste en una tela de carbón activado sobre la que se soportan y se diferencian las células dando origen a un producto capaz de promover el crecimiento del hueso, y ha sido presentado esta mañana en una rueda de prensa celebrado en el Centro de Investigación Biomédica de Granada.

Aunque este método aún no se ha aplicado en modelos de investigación ‘in vivo’, los resultados obtenidos en el laboratorio son altamente prometedores, y en un futuro podrían servir para fabricar medicamentos destinados a la reparación de lesiones óseas u osteocondrales, tumorales o traumáticas y a la sustitución del cartílago en aquellas extremidades óseas que lo hayan perdido. Tras la obtención de hueso artificial en el laboratorio, el siguiente paso que los investigadores tienen previsto dar es implantar este biomaterial en modelos de experimentación animal, como ratas o conejos, para comprobar si es capaz de regenerar el hueso en ellos.

Los investigadores, pertenecientes al Centro de Investigación Biomédica y a las Facultades de Ciencias de las Universidades de Granada y Jaén y al Instituto de Parasitología y Biomedicina López Neyra (CSIC), han logrado este importante avance científico tras años de investigación en el ámbito de la biología celular [1], la radiobiología [2] y el estudio de los materiales  [3, 4].

Avance científico pionero en el mundo

Tela de carbón activo sobre la que se han cultivado las células madre de cordón umbilical.

Como han explicado los científicos autores de esta patente, actualmente no existen productos alternativos en el mercado, ni tampoco descritos en la bibliografía científica. Sí existen antecedentes de desarrollo de materiales que cumplen la función básica de estimular la diferenciación celular, pero nunca antes se había logrado producir «ex vivo» un material biológicamente complejo y semejante al tejido óseo.

Además, la metodología de diferenciación de células madre desarrollada en Granada utiliza un soporte tridimensional, y permite obtener tipos celulares implicados en regeneración ósea en condiciones de cultivo celular que no requieren factores de diferenciación adicionales o distintos a los presentes en el suero del cultivo celular. Dicho de otro modo: gracias a esta invención, es posible conseguir un biomaterial que comprende células madre sobre el soporte de tela carbón activado, que es capaz de generar un producto en el que existen células de linaje osteocondral y matriz orgánica extracelular mineralizada.

La patente desarrollada en Granada podría tener numerosas aplicaciones en el ámbito del uso de las células madre en la medicina regenerativa, así como en el tratamiento de los problemas del tejido óseo y las lesiones cartilaginosas.

Tras este importante hallazgo científico, los investigadores confían en obtener la financiación necesaria para poder continuar trabajando en esta línea, y poder lograr el fin último de esta invención: regenerar huesos implantando este biomaterial en pacientes con patologías que afecten al sistema óseo.

Referencias bibliográficas:

[1] Farias VA, Linares-Fernandez JL, Penalver JL, Paya Colmenero JA, Ferron GO, Duran EL, Muñoz Fernández R, García Olivares E, O’Valle F, Puertas A,  Oliver FJ,  Ruíz de Almodovar JM. Human umbilical cord stromal stem cell express CD10 and exert contractile properties. Placenta. 2011;32:86-95.

[2] Gómez-Millán J Katz ISS. de Araújo Farias V, Linares Fernández JL,  López Peñalver J, Ortiz Ferrón, G, Ruiz-Ruiz C,  Oliver FJ,  Ruíz de Almodovar JM. The importance of bystander effects in radiation therapy in melanoma skin-cancer cells and umbilical-cord stromal stem cells. Radiother Oncol. 2012;102:450-8.

[3] López Peñalver J, Linares-Fernández JL, de Araujo Farías V, López-Ramón MV, Tassi M, Oliver FJ  Moreno-Castilla C, Ruiz de Almodóvar JM. Activated carbon cloth as support for mesenchymal stem cell growth and differentiation to osteocytes. Carbon. 2009;47:3574-7.

[4] Farias V de A, Lopez-Peñalver J, Sirés-Campos J, López-Ramón MV, Moreno-Castilla C, Oliver FJ, Ruiz de Almodóvar JM. The growth and spontaneous differentiation of umbilical-cord stromal stem cells on an activated carbon cloth. J Mater Chem B. 2013; 1; 3359-3368.

Contacto:

José Mariano Ruiz de Almodóvar

Centro de Investigación Biomédica de la Universidad de Granada

Teléfono: 958 24 10 00 Ext. 20013

Correo electrónico: jmrdar@ugr.es

Francisco Javier Oliver

Instituto de Parasitología y Biomedicina López Neyra de Granada (CSIC)

Teléfono 958 181 655

Correo electrónico: oliver@ipb.csic.es