Un biorreactor para regenerar extremidades

El biorreactor desencadenó resultados complejos mediante proteínas de seda hidratantes y progesterona

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Tim Vickers

Un equipo de científicos, liderados por Michael Levin, ha diseñado un dispositivo que puede inducir la regeneración parcial de las extremidades posteriores en ranas africanas de uñas (Xenopus laevis) mediante la reparación de tejidos directamente en el sitio de la amputación. Sus hallazgos, publicados en Cell Reports, presentan un nuevo modelo para probar las técnicas electrocéuticas o terapias de estimulación celular.

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“En el mejor de los casos, las ranas adultas vuelven a desarrollar apenas un apéndice cartilaginoso delgado y sin rasgos distintivos –, explica Levin en un comunicado – . Nuestro procedimiento indujo una respuesta regenerativa que normalmente nunca tienen, lo que dio como resultado apéndices más grandes y más estructurados”.

El equipo de Levin imprimió en 3D el biorreactor de silicio y lo rellenó con hidrogel, una masa pegajosa de polímeros. A ello le agregaron proteínas de seda hidratantes que promueven la curación y la regeneración, y luego sumaron progesterona. La progesterona es una hormona muy conocida por su papel en la preparación del útero para el embarazo, pero también se ha demostrado que promueve la reparación de los nervios, vasos sanguíneos y tejido óseo.

Los investigadores dividieron las ranas en tres grupos: experimental, control y simulacro. Para el grupo experimental y el de simulacro, suturaron el dispositivo a las ranas inmediatamente después de la amputación de la extremidad. En el grupo experimental, el biorreactor liberó progesterona en el sitio de amputación. En todos los casos, se retiraron los dispositivos después de 24 horas.

Cuando observaron las ranas del grupo experimental en diferentes momentos a lo largo de 9,5 meses, notaron que el biorreactor parecía desencadenar un grado de regeneración de extremidades no observado en los otros grupos. En lugar de una típica estructura en forma de espiga, el tratamiento dio lugar a una formación más cercana a una extremidad completamente formada que la que podría crear la regeneración sin ayuda.

"El dispositivo biorreactor creó un entorno de apoyo para la herida donde el tejido podría crecer de un modo similar al que se produce durante la embriogénesis – concluye Levin –. Una aplicación muy breve del biorreactor y su carga útil provocó meses de crecimiento y patrones tisulares”.

Levin planea agregar sensores al dispositivo para controlar de forma remota las funciones celulares después de una lesión.

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