Investigadores del IMIBIC diseñan un material inyectable que regenera córneas inflamadas evitando trasplantes

Personal investigador del grupo de investigación Calidad Visual del IMIBIC, del Hospital Universitario Reina Sofía y de la Universidad de Córdoba, coordinado por Miguel González Andrades, con la colaboración de investigadores del Instituto de Bioquímica del Centro de Ciencias de la Vida de la Universidad de Vilna, del departamento de Oftalmología e Instituto de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Montreal y del Instituto de Cardiología de la Universidad de Ottawa, han diseñado un material inyectable que regenera córneas inflamadas y combate el virus HSV-1, evitando trasplantes de córnea y bloqueando la actividad viral en un tejido infectado.

Se espera que futuras investigaciones y avances en este ámbito conduzcan a la optimización de este biomaterial inyectable, con el objetivo de adaptarlo para su aplicación clínica.

Los investigadores cordobeses que han participado en este proyecto.

En el presente estudio, se ha comprobado que este biomaterial inyectable, diseñado mediante bioingeniería, puede sellar y rellenar perforaciones en córneas inflamadas y promover su regeneración, evitando así la necesidad del trasplante de córnea y un alto riesgo de fracaso del injerto. Dicho material sella la perforación y gelifica espontáneamente en una estructura de hidrogel sólido. Se compone de un fosfolípido artificial pre-polimerizado que suprime la inflamación, de péptidos similares al colágeno que promueven la regeneración y de un pegamento modificado de citrato de colágeno. Además, se incorporó GF19, un péptido de defensa antiviral modificado del huésped que bloqueó la actividad de HSV-1 in vitro cuando se liberó de nanopartículas de sílice (SiNP-GF19).

En este proyecto, el biomaterial se probó en conejos infectados con HSV-1 y perforado quirúrgicamente, obteniendo como resultado la supresión de la inflamación y la regeneración de tejidos y nervios. Sin embargo, seis meses después de la operación, solo las nuevas corneas regeneradas previamente tratadas con el biomaterial más SiNP-GF19, presentaron características estructurales y funcionales cercanas a las de las córneas sanas normales y, asimismo, estaban libres del virus HSV-1.

La inflamación es un mecanismo de defensa natural ante los invasores y las amenazas. Sin embargo, una inflamación descontrolada e intensa debida a una lesión o enfermedad puede provocar daños y fallos en los órganos. Esto se cumple hasta en la córnea humana, una estructura que forma parte de la superficie ocular, normalmente avascular y con privilegios inmunológicos. La córnea es la parte frontal transparente del ojo que enfoca la luz que ingresa para la visión. Si se pierde la transparencia debido a un daño o enfermedad, el trasplante de córnea es el método actual de elección para restaurar la visión. Si bien el trasplante de córnea suele ser exitoso en córneas no inflamadas debido al privilegio inmunológico del tejido, dicho privilegio se pierde como consecuencia de infecciones o lesiones graves en córneas inflamadas y neovascularizadas.

La inflamación corneal severa o queratitis, por ejemplo, por infección viral HSV-1, puede causar destrucción de tejido, lo que resulta en ulceración, perforación y, en última instancia, ceguera. Para el tratamiento de las perforaciones corneales se utiliza pegamento de cianoacrialato, que ayuda a sellar y salvar la integridad del globo ocular. No obstante, se suele necesitar múltiples aplicaciones y un trasplante de córnea posterior para restaurar la visión.

Referencia:

‘Inflammation-suppressing cornea-in-a-syringe with anti-viral GF19 peptide promotes regeneration in HSV-1 infected rabbit corneas’