Investigadores británicos han logrado desarrollar un material prometedor para detectar pequeños cambios en el organismo durante un brote de artritis. Dicho material estaría capacitado para liberar medicamentos exactamente en el punto dónde y cuándo se necesitan

La capacidad de bloquear cinéticamente las moléculas en respuesta a estímulos externos tiene una amplia utilidad tanto en sistemas naturales como sintéticos. De particular interés para aplicaciones biomédicas son los sistemas sensibles al pH, que permiten la liberación selectiva de fármacos en tumores cancerosos o articulaciones artríticas.

En ello se centra, precisamente un trabajo llevado a cabo desde la Universidad de Cambridge (Reino Unido), mediante el cual se ha logrado generar un material que puede detectar pequeños cambios en el organismo durante un brote de artritis, y liberar medicamentos antiinflamatorios exactamente dónde y cuándo se necesitan.

Este enfoque podría permitir el tratamiento continuo de la artritis, mejorando la eficacia de los medicamentos para aliviar el dolor y combatir la inflamación, según se publica en el Journal of the American Chemical Society.

«Desde hace tiempo, nos interesa el uso de estos materiales en las articulaciones, ya que sus propiedades pueden imitar las del cartílago», según explicó Oren Scherman, profesor de Química Supramolecular y de Polímeros y director del Laboratorio Melville de Síntesis de Polímeros. «Pero combinar esto con una administración de fármacos altamente dirigida es una perspectiva muy novedosa».

El material, desarrollado por el grupo de investigación del profesor Oren Scherman, del Departamento de Química Yusuf Hamied de Cambridge, utiliza enlaces cruzados reversibles y especialmente diseñados dentro de una red polimérica. La sensibilidad de estos enlaces a los cambios en los niveles de acidez le confiere al material propiedades mecánicas de alta sensibilidad. Asimismo, a diferencia de muchos sistemas de administración de fármacos que requieren desencadenantes externos como el calor o la luz, este se activa con la propia química del organismo.

Los investigadores afirman, al respecto, que con este hallazgo se podría allanar el camino para tratamientos más duraderos y específicos para la artritis que respondan automáticamente a los brotes, aumentando la eficacia y reduciendo los efectos secundarios perjudiciales. Asimismo, podría adaptarse a diversas afecciones médicas mediante el ajuste preciso de la composición química del material.

Precisamente, los próximos pasos del equipo incluirán probar los materiales en sistemas vivos para evaluar su rendimiento y seguridad en un entorno fisiológico.

9 septiembre 2025 | Fuente: IM Médico | Tomado de la Selección Temática sobre Medicina de Prensa Latina. Copyright 2025. Agencia Informativa Latinoamericana Prensa Latina S.A. | Noticia

Un equipo conjunto de investigadores de POSTECH, el Centro Médico de la Universidad de Dongguk y Nature Gluetech (Corea) ha desarrollado una novedosa estrategia de tratamiento del cartílago dañado que consiste en utilizar un líquido viscoso inmiscible capaz de facilitar el trasplante de células madre al tejido afectado mediante una proteína adhesiva derivada del mejillón y ácido hialurónico. La investigación se ha publicado en la revista Chemical Engineering Journal, .

Los investigadores desarrollaron un novedoso material bioadhesivo en forma de fase líquida viscosa inmiscible para superar las limitaciones de la estrategia de tratamiento convencional. Para ello combinaron proteínas de adhesión derivadas de mejillones con ácido hialurónico de alto peso molecular, que presenta cargas opuestas y facilita así las interacciones electrostáticas entre ellas. Mediante la ingeniería de un bioadhesivo líquido altamente viscoso que no se desintegra ni se hincha en agua, el equipo formuló un material adhesivo capaz de encapsular con seguridad las células madre y facilitar su firme adhesión al lugar del trasplante.

Además, el equipo demostró que las células madre encapsuladas en el bioadhesivo líquido se retenían in situ cuando se trasplantaban en cartílago defectuoso en una evaluación de un modelo de conejo. La retención prolongada de las células madre trasplantadas dentro del cartílago dañado facilitó la regeneración del cartílago y potenció los efectos terapéuticos del trasplante de células madre. Otra ventaja del líquido adhesivo desarrollado por el equipo es que se trata de un adhesivo natural que no requiere ningún proceso físico o químico adicional.

El profesor Hyung Joon Cha, que dirigió la investigación, declaró: «Los efectos terapéuticos de las células madre pueden potenciarse notablemente utilizando la proteína de adhesión del mejillón, un biomaterial original desarrollado en Corea. Dado que el bioadhesivo líquido puede formularse para inyección, tiene potencial para ser un tratamiento eficaz del cartílago dañado cuando se utiliza en el trasplante de células madre a través de un artroscopio, similar a un endoscopio.»

La tecnología del material de la proteína de adhesión del mejillón se ha transferido a Nature Gluetech Co., Ltd. y se espera que pronto comience un estudio clínico del adhesivo de células madre denominado CartiFix, desarrollado para el tratamiento de la artritis en esta investigación.

Mayo 5/2023 (MedicalXpress) – Tomado de Arthritis & Rheumatism – Biomedical technology  Medical Xpress 2011 – 2023 powered by Science X Network

Traducción realizada con la versión gratuita del traductor www.DeepL.com/Translator

El esófago así formado se generó en un andamio biodegradable relativamente simple, después de que el equipo de la Dra. Tracy C. Grikscheit, del Instituto Saban de Investigación, perteneciente al Hospital Pediátrico de Los Ángeles (Children’s Hospital Los Angeles), que está adscrito a la Universidad del Sur de California en Estados Unidos, trasplantara células madre / progenitoras de ratón y de humano, con especificidad de órgano, a un modelo murino.

Las células progenitoras tienen la habilidad de diferenciarse en tipos específicos de célula, y pueden migrar hacia el tejido en el que son necesarias. Su potencial para diferenciarse depende de su tipo de célula madre “progenitora” y también de su nicho. La técnica descubierta por el equipo de la Dra. Grikscheit requirió solo un polímero simple para llevar las células, y las múltiples agrupaciones celulares muestran la habilidad de generar un órgano de reemplazo con todas las capas celulares y sus funciones.

Los investigadores comprobaron que combinaciones múltiples de poblaciones de células permitían la formación posterior de tejido siguiendo el patrón de desarrollo que se esperaba. Células progenitoras diferentes pueden encontrar la célula “socia” adecuada para poder generar líneas específicas de células de esófago, tales como las musculares, las de epitelio, e incluso las nerviosas, y sin la necesidad de factores de crecimiento exógenos. Esto significa que la ingeniería exitosa de tejidos del esófago es más simple de lo que se asumía.

Los resultados de estos experimentos son alentadores, y quizá un día la técnica se pueda aplicar con éxito a niños que han nacido con porciones ausentes del esófago, un órgano que transporta la comida, líquidos y saliva desde la boca hasta el estómago. El proceso podría ser también usado en pacientes que han sufrido cáncer de esófago, o que tienen el tejido dañado de otras maneras, por ejemplo, por tragar accidentalmente sustancias cáusticas.
octubre 23/2014 (NCYT)

Ryan Gregory Spurrier,  Allison L Speer,  Xiaogang Hou, Wael N El-Nachef, Tracy C Grikscheit.Murine and human tissue-engineered esophagus form from sufficient stem/progenitor cells and do not require microdesigned biomaterials. Tissue Engineering Part A. doi:10.1089/ten.TEA.2014.0357.Oct 9, 2014

Con la ayuda de matrices biomiméticas, un equipo de investigadores liderado por bioingenieros de la Universidad de California (Estados Unidos) ha descubierto el mecanismo exacto por el que el fosfato de calcio puede unirse a las células madre para convertirse en células creadoras de huesos.

Los resultados del estudio, publicados en «PNAS», pueden ayudar a los investigadores a perfeccionar el diseño de los biomateriales que estimule a las células madre para crear un nuevo hueso. Además, afirman que la investigación también puede señalar nuevos objetivos para tratar defectos óseos y trastornos metabólicos óseos como fracturas graves y la osteoporosis.

En este trabajo, los autores han descubierto que cuando los iones de fosfato se disuelven gradualmente de los materiales, son asumidos por las células madre y utilizados para producir de trifosfato de adenosina (ATP). A continuación, un producto metabólico de la ATP denominado adenosina señala a las células madre para que se conviertan en células formadoras de huesos.

«Ya sabíamos hace años que los materiales basados en el fosfato de calcio promueven una diferenciación osteogénica de las células madre, pero no sabíamos por qué», explica Shyni Varghese, profesora en la Facultad de Ingeniería Jacobs de la Universidad de California San Diego (Estados Unidos).

Además, afirma que fue una sorpresa que «los biomateriales estuviesen conectados a las vías metabólicas. No sabíamos cómo podían influir estas vías metabólicas en el compromiso de las células madre para formar huesos», concluye.

Actualmente, el equipo de investigadores está trabajando en varios proyectos para entender cómo prosperan y se diferencian las células madre en distintos tipos de células. Con esta información, esperan poder diseñar biomateriales que puedan ser utilizados para ayudar a las células a madre a transformarse en tejidos dañados que puedan reemplazar huesos enfermos o degenerados, así como músculos y vasos sanguíneos.
enero 8/2014 (Diario Médico)

Yu-Ru V. Shih, YongSung Hwang, Ameya Phadke, Heemin Kang, Nathaniel S. Hwang, Eduardo J. Caro, et. al. Calcium phosphate-bearing matrices induce osteogenic differentiation of stem cells through adenosine signaling. PNAS 2014;  doi:10.1073/pnas.1321717111.