Investigadores de la Universidad Northwestern, en Estados Unidos, han desarrollado una nueva terapia inyectable que aprovecha ‘moléculas danzantes’ para revertir la parálisis y reparar el tejido tras lesiones graves de la médula espinal.
En un nuevo estudio, publicada en la revista ‘Science’, los investigadores administraron una única inyección a los tejidos que rodean la médula espinal de modelos experimentales. Sólo cuatro semanas después, los animales recuperaron la capacidad de caminar.
Al enviar señales bioactivas para que las células se reparen y regeneren, la terapia innovadora mejoró drásticamente las médulas espinales gravemente lesionadas en cinco aspectos clave. Por un lado, los axones, se regeneraron; el tejido cicatricial, que puede crear una barrera física para la regeneración y la reparación, disminuyó significativamente; y la mielina, la capa aislante de los axones que es importante para transmitir las señales eléctricas de forma eficiente, se reformó alrededor de las células.
Además, se formaron vasos sanguíneos funcionales para llevar nutrientes a las células en el lugar de la lesión y sobrevivieron más neuronas motoras.
Una vez que la terapia cumple su función, los materiales se biodegradan en nutrientes para las células en un plazo de 12 semanas y luego desaparecen por completo del organismo sin efectos secundarios apreciables.
Este es el primer estudio en el que los investigadores controlan el movimiento colectivo de las moléculas mediante cambios en la estructura química para aumentar la eficacia de una terapia.
No hay ninguna terapia actualmente
«En la actualidad, no hay ninguna terapia que desencadene la regeneración de la médula espinal –recuerda Stupp, experto en medicina regenerativa–. Quería marcar la diferencia en los resultados de las lesiones medulares y abordar este problema, dado el tremendo impacto que podría tener en la vida de los pacientes. Además, la nueva ciencia para abordar la lesión medular podría repercutir en las estrategias para las enfermedades neurodegenerativas y el ictus.»
Inyectada en forma de líquido, la terapia se gelifica inmediatamente en una compleja red de nanofibras que imitan la matriz extracelular de la médula espinal. Al adaptarse a la estructura de la matriz, imitar el movimiento de las moléculas biológicas e incorporar señales para los receptores, los materiales sintéticos son capaces de comunicarse con las células.
Controlar el movimiento colectivo molecular
«Los receptores de las neuronas y otras células se mueven constantemente –continúa Stupp–. La innovación clave de nuestra investigación, que nunca se había hecho antes, consiste en controlar el movimiento colectivo de más de 100.000 moléculas dentro de nuestras nanofibras. Haciendo que las moléculas se muevan, «bailen» o incluso salten temporalmente fuera de estas estructuras, conocidas como polímeros supramoleculares, son capaces de conectarse más eficazmente con los receptores».
«Las señales utilizadas en el estudio imitan las proteínas naturales necesarias para inducir las respuestas biológicas deseadas. Sin embargo, las proteínas tienen vidas medias extremadamente cortas y son caras de producir –explica Zaida Álvarez, primera autora del estudio y antigua profesora asistente de investigación en el laboratorio de Stupp–. Nuestras señales sintéticas son péptidos cortos y modificados que, unidos por miles, sobreviven durante semanas para aportar bioactividad. El resultado final es una terapia menos costosa de producir y que dura mucho más«.
Aunque la nueva terapia podría utilizarse para prevenir la parálisis después de un traumatismo importante (accidentes de automóvil, caídas, accidentes deportivos y heridas de bala), así como de enfermedades, Stupp cree que el descubrimiento subyacente -que el «movimiento supramolecular» es un factor clave en la bioactividad- puede aplicarse a otras terapias y objetivos.
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