«Pegamento» de mejillón azul para fracturas óseas

Ciertos pegamentos producidos por organismos marinos en ambientes húmedos similares a los encontrados en el cuerpo son capaces de resistir las fuerzas creadas por una turbulencia. Esto les convierte en una gran fuente de inspiración para obtener métodos de unión ósea.

Cada vez hay más datos que sugieren que la sílice o «biovidrio» es superior a la hidroxiapatita (el mineral natural que se encuentra en el hueso) para la terapéutica ósea. Unos científicos están ampliando el trabajo previo de producción de pegamentos sintéticos para tejidos blandos aplicándolo al campo de los tejidos duros en el proyecto «Marine inspired biosilica-filled hydrogels» (DIADOM), financiado con fondos europeos.

Los investigadores han desarrollado un sistema de hidrogeles de ligación química nativa (NCL) modificada con una fase de biosílice. La NCL es un nuevo campo de aplicación de la química sintética en la síntesis de proteínas. Dos componentes peptídicos se combinan para formar un enlace en el sitio de ligación, lo que genera la producción fiable y simple de muestras puras de proteínas difíciles de aislar de fuentes naturales.

El sistema del proyecto DIADOM utiliza precursores de poli(etilenoglicol) (PEG) para reticular una red polimérica sin citotoxicidad. La biosílice proviene de organismos marinos cosechados de manera sostenible y cultivados en productos obtenidos de residuos agrícolas. El sistema de hidrogeles de biosílice se forma en menos de tres minutos (tiempo de gelificación) y se ha demostrado que prácticamente triplica su resistencia a la deformación (módulo de Young) en un periodo de veinticuatro horas. La rápida gelificación y facilidad de uso ofrecen una buena perspectiva para la fijación rápida de muchos fragmentos.

Los experimentos preliminares in vitro no mostraron signos de citotoxicidad. Actualmente se están llevando a cabo unos estudios para probar la respuesta celular al sistema de biogeles y los productos intermedios que podrían crearse durante la degradación. Los investigadores evaluarán la citotoxicidad, la respuesta inflamatoria y la diferenciación de células óseas en varios sistemas modelo, incluida una línea celular de macrófagos y células estromales primarias humanas de la médula ósea que contienen precursores osteogénicos.

DIADOM está demostrando las importantes ventajas de este «pegamento» inspirado en la naturaleza para formar uniones sólidas de hueso a hueso de forma rápida y fácil como alternativa superior a la hidroxiapatita convencional. El hidrogel a base de PEG con una fase de biosílice promete una gelificación rápida y una reparación mucho más fácil y eficaz de las astillas y múltiples fracturas con trozos pequeños. La tecnología beneficiará al campo de la biomedicina y a los pacientes que atiende.