La médula ósea es difícil de observar mientras trabaja y aún más de reproducir en el laboratorio. Un equipo de la Universidad de Pavía recurrió por eso a la seda de los capullos de los gusanos de seda. Con ella creó una biotinta para imprimir modelos tridimensionales de médula ósea, blandos, resistentes y capaces de cambiar de color. Sirven para estudiar enfermedades óseas, probar fármacos y producir plaquetas, y al final puedes comprobar cuánto recuerdas.
Cuando te cortas, tu cuerpo reacciona al instante: produce plaquetas que facilitan la coagulación de la sangre. Este proceso depende de los megacariocitos, células gigantes presentes en la médula ósea. Ellos se encargan de que no falten plaquetas cuando hacen falta.
El problema es que este mecanismo no siempre funciona como debería. La leucemia, las infecciones víricas o las enfermedades de la sangre pueden alterarlo y hacer que el paciente sea más vulnerable a las lesiones. Para buscar fármacos eficaces, los científicos necesitan entender bien lo que ocurre en la médula ósea. Y para eso necesitan un modelo fiable.
Aquí entra en juego el proyecto SILKink, financiado por el Consejo Europeo de Innovación. Su equipo desarrolló una impresora que utiliza una biotinta de seda. El sistema imprime en tres dimensiones modelos de médula ósea en los que posteriormente se cultivan células vivas.
Con estos modelos se pueden estudiar enfermedades óseas e incluso producir plaquetas ex vivo, es decir, fuera del organismo. Este avance podría mejorar considerablemente la investigación médica en Europa y favorecer el desarrollo de medicamentos a medida y de la medicina personalizada, uno de los principales objetivos de la Estrategia UEproSalud.
El proyecto está coordinado por Alessandra Balduini, del Departamento de Medicina Molecular de la Universidad de Pavía (Italia). Según explica, «El objetivo era utilizar una biotinta de seda para comprobar si este sistema se puede emplear para estudiar fármacos».
Balduini y su equipo llevan años desarrollando modelos de médula ósea y perfeccionando tanto su funcionamiento como sus aplicaciones clínicas. Por eso saben bien dónde está el problema. Las biotintas deben proporcionar una estructura adecuada para que se puedan diferenciar los megacariocitos. Los modelos actuales han dado buenos resultados, pero tienen un defecto: no son lo bastante flexibles para reproducir fielmente el tejido de la médula ósea.
No es un detalle menor. Si el modelo no reproduce adecuadamente la estructura, las células sufren estrés y resultan dañadas, y eso cambia su ADN. Estos daños ocultan el efecto de los fármacos ensayados y dificultan la identificación de tratamientos eficaces.
Los investigadores optaron por una fibra natural obtenida de los capullos de los gusanos de seda domésticos. Para esta aplicación, la seda tiene varios puntos fuertes:
¿El resultado? Las células se sienten en este entorno como en casa. Balduini explica: «Al reproducir las condiciones de la médula ósea, las células se mantienen en un estado más próximo al fisiológico, con menos daños en el ADN, estrés e inflamación. De este modo, podemos estudiar el efecto de un fármaco en condiciones más realistas».
Uno de los resultados más importantes del proyecto es la empresa emergente Silk4B. La compañía comercializa los modelos tridimensionales avanzados de médula ósea desarrollados por el equipo y otros productos derivados de la seda. Los compran investigadores, empresas farmacéuticas y profesionales del ámbito universitario de todo el mundo.
«Ofrecemos a los investigadores modelos de médula ósea en los que pueden confiar plenamente para realizar sus experimentos», destaca la coordinadora.
El equipo no piensa quedarse ahí. La biotinta ya cambia de color, lo que facilita la detección de cualquier alteración en el sistema. Al mismo tiempo, se trabaja en una plataforma de médula ósea basada en seda que permita producir en masa plaquetas destinadas a transfusiones.
Los científicos estudian también otras aplicaciones de sus modelos, por ejemplo el cultivo de células de pacientes para ver cómo responden a los fármacos. Esperan que a la larga el sistema se utilice en entornos clínicos, aunque todavía faltan varios años para que esto sea una realidad.
Esta historia muestra bien lo cerca que están hoy unas disciplinas de otras. Hay biología celular, trabajo con materiales, impresión 3D, investigación de fármacos y, al final, negocio. Una idea nacida en un departamento universitario se convirtió en una empresa cuyos productos llegan a laboratorios de todo el mundo.
Si estudias biotecnología, medicina, farmacia o ingeniería biomédica, merece la pena recordar una cosa: un buen modelo de investigación puede ser tan importante como el propio fármaco. Sin él, es difícil comprobar con honestidad si una terapia funciona.
El proyecto SILKink de la Universidad de Pavía creó una biotinta de seda con la que se imprimen modelos tridimensionales de médula ósea. Son blandos y resistentes, por lo que imitan mejor el tejido real y estresan menos a las células. Sirven para estudiar enfermedades óseas, probar fármacos y producir plaquetas, y los vende la empresa emergente Silk4B. Para las aplicaciones clínicas, sin embargo, todavía faltan varios años.
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