Los biomateriales son componentes clave en aplicaciones de ingeniería de tejidos y medicina regenerativa, tienen el propósito de minimizar los efectos de la enfermedad y mejorar la calidad de vida de un gran número de pacientes. El éxito de muchas estrategias de medicina regenerativa, como terapias basadas en células, órganos artificiales y tejidos vivos, depende en gran medida de la capacidad diseñar o producir biomateriales adecuados que pueden apoyar y guiar a las células durante la cicatrización del tejido y procesos de remodelación. Los principales tipos de biomateriales que se han aplicado en medicina regenerativa, incluyen polímeros naturales y sintéticos, cerámicas bioactivas y materiales compuestos.  ^[1] Los biomateriales incluyen una amplia gama de productos médicos que van desde geles y matrices celulares hasta injertos mejorados con células madre y diseño de órganos. El número de empresas que producen biomateriales cada vez es mayor, las cuales tienden a producir variaciones en las tecnologías existentes donde la atención debe centrarse en el diseño tridimensional para un funcionamiento óptimo ^[2] .

 

Figura. 1  The role of biomaterials in stem cell-based regenerative medicine ^[3].

 

En 1997, una imagen impactante que mostraba un ratón con una oreja humana creciendo en su rápidamente se convirtió en una sensación viral que circula en los medios de comunicación de todo el mundo figura 2 A). En el pasado durante varios años, muchas partes del cuerpo se han creado utilizando andamios de polímero y enfoques de descelularización, incluida la tráquea, el oído, la nariz, el corazón, el riñón, la vejiga y cerebro, figura 2, B-H, ^[4].  En las últimas décadas, se ha producido un progreso considerable en el campo de la medicina regenerativa gracias al uso de varios tipos de biomateriales. Se ha hecho evidente que la vida de millones de pacientes se ha rescatado y también ha aumentado la calidad de ésta, desde la introducción de biomateriales. Sin embargo, quedan desafíos que exigen una mayor colaboración profunda entre biomédicos científicos, ingenieros y cirujanos. Cabe señalar que la mayoría de los aspectos fundamentales de las vías de curación de los tejidos del cuerpo humano todavía son poco conocidos, lo que exige más esfuerzos de investigación.^[1]

 

Figura 2. Ejemplos de crecimiento de órganos crecidos en el laboratorio utilizando ingeniería de tejidos. ^[4]

 

Probablemente muchos biomateriales se hayan introducido en ensayos clínicos en su fase de desarrollo temprana, sin un profundo conocimiento sobre su desempeño biológico. Para una aplicación exitosa de biomateriales en medicina regenerativa, es importante ser razonable para evitar generalizaciones sobre las propiedades de los biomateriales, especialmente su biodegradabilidad y biocompatibilidad. El éxito de la respuesta del tejido a un material no garantiza su uso como material adecuado en otros tejidos, ya que diferentes tejidos responden de manera diferente a materiales extraños. Es deseable centrar la investigación en la comprensión de las respuestas biológicas de estos nuevos materiales. ^[4]

Mientras que algunos de los materiales actuales introducidos han mostrado excelentes resultados in vitro e incluso in vivo, su uso sigue siendo un desafío debido al costo de fabricación a gran escala. Así que, durante el diseño de biomateriales para la regeneración de tejidos y aplicaciones, es importante tener en cuenta la reproducibilidad y escalabilidad de los enfoques de fabricación. Además de las propiedades fisicoquímicas y biológicas, ingenieros, científicos y médicos, deben tener en cuenta que la eficacia, facilidad del uso y los costos juegan un papel crucial para la adopción de estas nuevas tecnologías por médicos practicantes y, en última instancia, para el exitoso uso terapéutico de biomateriales. ^[5]

Escrito por:
María Guadalupe Flores / Investigadora
Referencias

Referencias

[1]Adv Exp Med Biol – Cell Biology and Translational Medicine (2018) 4: 1–19 https://doi.org/10.1007/5584_2018_278 # Springer Nature Switzerland AG 2018 Published online: 8 November 2018.

[2] Derek A. Banyard, M.D., M.B.A. Jenna Martin Bourgeois, M.D. Alan D. Widgerow, M.B.B.Ch., M.Med. Gregory R. D. Evans, M.D. Regenerative Biomaterials: A Review, Volume 135, Number 6, December 2015.

[3] https://www.future-science.com/doi/10.4155/fmc-2018-0347

[4] Daniel Modulevsky, Charles M. Cuerrier, and Andrew E. Pelling. Open Source Biomaterials for Regenerative Medicine.

[5] Chris Mason & Peter Dunnill. A brief definition of regenerative medicine. REGENERATIVE MEDICINEVOL. 3, NO. 1. 21 Dec 2007. https://doi.org/10.2217/17460751.3.1.1