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Bioingeniería para curar y generar piel sana

Científicos de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), el CIEMAT y el Instituto de Salud Carlos III desarrollan una investigación que estudia cómo aprovechar el potencial de autorregeneración que tienen las células madre de la piel. El objetivo es crear en laboratorio toda la superficie cutánea de un paciente mediante la combinación de técnicas de ingeniería biológica y de tejidos.

Ratones usados para el estudio

Científicos de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) participan en una investigación que estudia cómo aprovechar el potencial de autorregeneración que tienen las células madre de la piel, para crear en laboratorio toda la superficie cutánea de un paciente mediante la combinación de técnicas de ingeniería biológica y de tejidos.

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Bioingeniería para curar y generar piel sana . Foto: UC3M

Científicos de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) participan en una investigación que estudia cómo aprovechar el potencial de autorregeneración que tienen las células madre de la piel, para crear en laboratorio toda la superficie cutánea de un paciente mediante la combinación de técnicas de ingeniería biológica y de tejidos.

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Científicos de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) participan en una investigación que estudia cómo aprovechar el potencial de autorregeneración que tienen las células madre de la piel, para crear en laboratorio toda la superficie cutánea de un paciente mediante la combinación de técnicas de ingeniería biológica y de tejidos.

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Bioingeniería para curar y generar piel sana . Foto: UC3M

Científicos de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) participan en una investigación que estudia cómo aprovechar el potencial de autorregeneración que tienen las células madre de la piel, para crear en laboratorio toda la superficie cutánea de un paciente mediante la combinación de técnicas de ingeniería biológica y de tejidos.

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La piel es un tejido que se autorrenueva de forma natural durante toda nuestra vida gracias a la existencia de las células madre epidérmicas. "Ahora, hemos encontrado que ese potencial regenerativo puede ser preservado in vitro (en el laboratorio) si dichas células se ensamblan y pasan a formar parte de una piel generada empleando técnicas de bioingeniería de tejidos", explica Marcela del Río, del Departamento de Bioingeniería de la UC3M.

El grupo de investigación en el que participa -compuesto fundamentalmente por científicos de la universidad, del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) y del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER) del Instituto de Salud Carlos III- trabaja desde hace años en este tipo de células madre adultas con el objetivo de utilizarlas para regenerar la piel de los pacientes.

Los investigadores ya han conseguido acoplar estas células madre epidérmicas en una piel creada mediante bioingeniería y han observado que preservan el potencial regenerativo que tienen normalmente de forma natural en nuestra piel. Es decir, a partir de una pequeña biopsia de un determinado paciente pueden generar en el laboratorio prácticamente toda la superficie cutánea del individuo.

"La capacidad regenerativa de las células madre epidérmicas en estas condiciones es abrumadora, lo que abre la posibilidad de emplearlas como diana de protocolos más complejos aún, como es la terapia génica", indica Marcela del Río, que es profesora del nuevo grado en Ingeniería Biomédica de la universidad madrileña.

Parches de piel sana

De hecho, los investigadores ya han demostrado a nivel preclínico que es posible aislar células madre epidérmicas de pacientes con distintas enfermedades genéticas de la piel, cultivarlas e incorporar en su genoma, mediante un primer paso de ingeniería molecular, el gen terapéutico (el gen que está mutado) para suplir el que no tienen o el que funciona de forma aberrante. Después, en un segundo paso, empleando ingeniería de tejidos, se ensamblarían las células madre en parches de piel listos para ser trasplantados a dichos pacientes.

En estudios recientes, los investigadores han aislado células madre de pacientes con el síndrome de Netherton, una enfermedad genética caracterizada por una descamación excesiva de la epidermis que conlleva la pérdida de la función barrera de la piel, que es lo que impide que salgan fluidos y nos deshidratemos o que entren patógenos que puedan causar infecciones.

Estos pacientes tienen una mortalidad neonatal que oscila entre el 10 y el 15 por ciento, y la base molecular de esta patología reside en una mutación de un gen, denominado SPINK-5. Este gen impide la producción de una proteína que controla que la descamación se produzca adecuadamente. "Lo que hicimos en este caso - explica Marcela del Río - fue transferir a las células madre de un paciente el gen SPINK-5 normal y después las empleamos para generar piel susceptible de ser trasplantada a modelos experimentales, como pueden ser los ratones".

Los resultados, publicados recientemente en el Journal of Investigative Dermatology, fueron que la piel humana regenerada en estos ratones inmunodeficientes demostró un proceso de descamación completamente normal, con lo que se restableció la arquitectura y función epidérmica. "Estos estudios preclínicos podrían ser a medio plazo trasladados a la práctica clínica y transformarse en una estrategia terapéutica para pacientes que de otra manera no cuentan con tratamiento alguno", concluye la investigadora.

Referencia bibliográfica:

Marta García, Fernando Larcher, Robyn P. Hickerson, Eulalia Baselga, Sancy A. Leachman, Roger L. Kaspar, Marcela del Río. "Development of Skin-Humanized Mouse Models of Pachyonychia Congenita". Journal of Investigative Dermatology 131 (5): 1053-1060, mayo de 2011.

Fuente: UC3M
Derechos: Creative Commons
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