Avance de la medicina regenerativa: ¿un pequeño chip puede "sanar" órganos completos?

Lo que una vez fue materia de ciencia ficción ahora se está convirtiendo en realidad: órganos completos pronto pueden "curarse" simplemente tocando un pequeño chip.
Este pequeño dispositivo usa nanotransfección de tejido para regenerar órganos completos con el toque de un dedo.
Crédito de la imagen: The Ohio State University Wexner Medical Center

Un equipo de investigadores del Centro Médico Wexner de la Universidad Estatal de Ohio y la Facultad de Ingeniería del Estado de Ohio, ambos en Columbus, desarrollaron una tecnología innovadora que pronto podría restaurar casi cualquier órgano.

El dispositivo cambia la función de la célula de forma no invasiva. Se basa en un tipo de nanotecnología llamada nanotransfección tisular, que puede reprogramar células adultas vivas en cualquier otro tipo de célula.

El nuevo estudio fue publicado en la revista Nanotecnología de la naturaleza, y la investigación fue dirigida conjuntamente por el Dr. Chandan Sen, quien es director del Centro de Medicina Regenerativa y Terapias Basadas en Celdas del Estado de Ohio, y L. James Lee, profesor de ingeniería química y biomolecular en la Facultad de Ingeniería del Estado de Ohio.

Cómo funciona la tecnología

La tecnología de vanguardia se basa en dos elementos principales, y el primero es el chip en sí. Usando la nanotecnología, los científicos diseñaron el dispositivo para que pudiera inyectar una llamada carga genética en las células del cuerpo.

El segundo elemento es la propia carga genética: el chip contiene un código genético específico en forma de ADN o ARN, que, cuando se aplica a las células, las cambia de su estructura y función anteriores a la estructura y las funciones necesarias para reparar la lesión. El siguiente video muestra el dispositivo en acción.

Como explican los autores del estudio, los factores de reprogramación se entregan a la célula usando un "campo eléctrico altamente intenso y enfocado a través de nanocanales dispuestos en una matriz". En otras palabras, el chip se coloca sobre la piel y con un simple toque, una corriente eléctrica pequeña y casi imperceptible forja canales en el tejido.

El ADN o ARN se envía a través de estos nanocanales y comienza a reprogramar las células, dándoles una nueva "identidad". Como explica el Dr. Sen, "lleva solo una fracción de segundo. Simplemente tocas el chip en el área herida y luego lo quitas. En ese punto, comienza la reprogramación celular".

El dispositivo está probado con un 98 por ciento de efectividad

El equipo probó el dispositivo en ratones al aplicar la tecnología a la piel de sus piernas lesionadas, cuyo flujo sanguíneo estaba bloqueado. El dispositivo transformó con éxito las células de la piel de los ratones en células vasculares. "En una semana comenzamos a notar la transformación", dice el Dr. Sen.

En la segunda semana, las células de la piel se convirtieron en vasos sanguíneos funcionales, y en la tercera semana, las patas de los roedores se curaron por completo, sin ninguna otra intervención farmacológica.

"Lo que es aún más emocionante es que no solo funciona en la piel, sino en cualquier tipo de tejido", agrega.

En una segunda serie de experimentos, los investigadores usaron el dispositivo para transformar las células de la piel en células cerebrales, ayudando a restaurar la región que había sido dañada por un accidente cerebrovascular.

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Específicamente, la arteria cerebral media había sido bloqueada. Sin embargo, los investigadores trasplantaron las células cerebrales recién obtenidas al cerebro de los roedores, que repararon el daño causado por el derrame cerebral. Los científicos informan que en unas semanas, los cerebros de los ratones estaban funcionando completamente de nuevo.

"Esto es difícil de imaginar, pero es factible, funciona con éxito el 98 por ciento del tiempo. Con esta tecnología, podemos convertir las células de la piel en elementos de cualquier órgano con un solo toque. Este proceso solo lleva menos de un segundo y es no invasivo ".

Dr. Chandan Sen

Los investigadores explican que, en comparación con otras tecnologías de transfección in vivo que usan virus, en las que la administración de genes puede causar efectos secundarios graves, esta tecnología se centra en células individuales y funciona de forma no invasiva. "La diferencia con nuestra tecnología es cómo entregamos el ADN a las células", dice el Dr. Lee.

Dada la naturaleza simple, no invasiva y no farmacológica de la tecnología, los científicos esperan trasladar el dispositivo a ensayos clínicos en humanos dentro de un año.