Buscan devolver la vista a miles de personas mediante endotelio corneal artificial Ante la falta de donadores de c\u00f3rnea, adem\u00e1s de la incertidumbre y tardanza que representa estar en lista de espera para recibir un trasplante de este tejido ocular, un multidisciplinario grupo de investigadores de la Escuela de Medicina del Instituto Tecnol\u00f3gico y de Estudios Superiores de Monterrey (EM-ITESM), campus Monterrey, lleva seis a\u00f1os trabajando en una alternativa que pretende subsanar dicha problem\u00e1tica.<\/p>\n
\u201cPara ver bien es preciso tener alrededor de dos mil 500 c\u00e9lulas por mil\u00edmetro cuadrado. Un paciente con ceguera corneal cuenta con menos de 500. Sin embargo, aunque el grado de opacidad de quienes poseen entre 550 a 800 no les permite ver casi nada, existen par\u00e1metros que determinan qui\u00e9n es, o no, candidato a un trasplante de c\u00f3rnea y no son pocos los afectados a los que, al no presentar tan pocas c\u00e9lulas, se les rechaza, pese a carecer de las suficientes para ver de manera \u00f3ptima o por lo menos funcional\u201d, inform\u00f3 la candidata (nivel C) al Sistema Nacional de Investigadores (SNI) Judith Zavala Arcos, quien es coordinadora cient\u00edfica del grupo de investigaci\u00f3n de oftalmolog\u00eda y ciencias visuales de la EM.<\/p>\n
Adem\u00e1s de lo anterior, antes de que un trasplante pueda considerarse exitoso, cada paciente debe superar, adicional a la demora y escasa cantidad de c\u00f3rneas que hay para trasplantar, la no compatibilidad con el donante. Una vez que se le asigna a alguien una c\u00f3rnea del banco de \u00f3rganos y tejidos, no todas son viables porque llegan a carecer de las c\u00e9lulas necesarias para que el \u00f3rgano se restablezca e inclusive, en el caso de aquellas que s\u00ed logran trasplantarse, algunas presentan la desventaja de que las c\u00e9lulas se van muriendo; lo que motiva que a los dos a\u00f1os el individuo requiera un nuevo trasplante, con el consecuente tiempo en lista de espera, refiri\u00f3 la experta en terapia regenerativa y celular Judith Zavala Arcos.<\/p>\n
Datos del Centro Nacional de Trasplantes (Cenatra) reflejan que, al momento, siete mil 520 personas en M\u00e9xico aguardan resultar favorecidas con un trasplante de c\u00f3rnea, aunque para ello tengan que transcurrir hasta dos a\u00f1os y medio.<\/p>\n
\u201cLa ceguera corneal afecta a cuatro millones de sujetos en el mundo y es la tercera causa de p\u00e9rdida de la visi\u00f3n, antecedida por la catarata y el glaucoma, padecimientos que ocupan el primer y segundo lugar, respectivamente\u201d, aludi\u00f3 la doctora en biotecnolog\u00eda Judith Zavala Arcos, quien ha enfocado su labor en el tratamiento de enfermedades degenerativas, \u201cesas que a la fecha no se sabe por qu\u00e9 dan, ni su cura”.<\/p>\n
Conforme a lo expuesto, el m\u00e9dico especializado en c\u00f3rnea Jorge Eugenio Valdez Garc\u00eda, SNI nivel I y decano de la EM-ITESM, con frecuencia se hab\u00eda preguntado acerca de una posible soluci\u00f3n, en virtud de que la cirug\u00eda y los trasplantes forman parte del adverso panorama que enfrentan quienes pierden la vista por distrofia o enfermedad corneal. Es as\u00ed como en el Tecnol\u00f3gico de Monterrey surge el proyecto Regeneraci\u00f3n celular de c\u00f3rneas artificiales biocompatibles, investigaci\u00f3n emblem\u00e1tica que, al igual que otras de las que se realizan en este instituto, espera transformar vidas.<\/p>\n
Para el desarrollo de esta destacable contribuci\u00f3n en favor de la salud humana, el presidente de la Sociedad Mexicana de Oftalmolog\u00eda durante 2015, Jorge Valdez Garc\u00eda, cuenta con 10 profesionales a su cargo, entre m\u00e9dicos oftalm\u00f3logos, bioinform\u00e1ticos, biotecn\u00f3logos y biom\u00e9dicos.<\/p>\n
A fin de comprender mejor esta investigaci\u00f3n, la doctora Judith Zavala recomienda hacer hincapi\u00e9 en la anatom\u00eda de la c\u00f3rnea, a la cual conforman seis capas de c\u00e9lulas. La m\u00e1s externa, adem\u00e1s de protectora, es el epitelio; seguida por la resistente y que asimismo protege, membrana de Bowman. En tercer lugar, siendo la m\u00e1s gruesa de las seis, est\u00e1 el estroma, compuesta de agua, fibras de col\u00e1geno y otros tejidos conectivos que, aparte de fortalecer, dan a la c\u00f3rnea su caracter\u00edstica de flexibilidad y junto con la capa de Dua, apenas descubierta en 2013, anteceden a la delgada, firme e igualmente protectora membrana Descemet.<\/p>\n
Por \u00faltimo, el estrato m\u00e1s interno y cuyo contacto con el humor acuoso es directo, se llama endotelio, su funci\u00f3n es dejar pasar agua y nutrientes hacia las dem\u00e1s capas, as\u00ed como filtrar los desechos de las otras c\u00e9lulas porque las suyas bombean el exceso de l\u00edquido hacia afuera de la c\u00f3rnea, lo que la mantiene hidratada y clara.<\/p>\n
Cuando el endotelio sufre da\u00f1o, dependiendo del grado, llega a ser tal la opacidad de la c\u00f3rnea que pudiera derivar en ceguera, condici\u00f3n que el mal funcionamiento de cualquiera de las otras capas tambi\u00e9n es capaz de provocar. No obstante, y de ah\u00ed su relevancia, la afecci\u00f3n al endotelio representa m\u00e1s de 50 por ciento de las causas de ceguera corneal. Si un golpe, enfermedad o complicaci\u00f3n posquir\u00fargica da\u00f1a el endotelio, en el humano adulto esta capa ya no se renueva, explic\u00f3 la especialista Zavala Arcos.<\/p>\n
Al resaltar que a causa de la opacidad corneal m\u00e1s de la mitad de los siete mil 520 aspirantes a recibir un trasplante lo que necesitan es justamente un nuevo endotelio, la doctora Zavala Arcos enfatiz\u00f3 que \u201ces la capa que los involucrados en esta innovaci\u00f3n nos hemos abocado a estudiar. In vivo o dentro del organismo es imposible que el endotelio se regenere; sin embargo, en un ambiente controlado o de laboratorio, esto es in vitro, al incorporar en una c\u00f3rnea humana c\u00e9lulas endoteliales obtenidas de conejos, mol\u00e9culas a las que nosotros distinguimos como factores de crecimiento, el resultado ha sido su proliferaci\u00f3n, lo cual constituye un parteaguas porque de esta manera es factible producir c\u00e9lulas para ulteriormente trasplantarlas\u201d.<\/p>\n
A nivel nacional e internacional, grupos de investigaci\u00f3n enfocados en el cultivo de c\u00e9lulas han descubierto que, aun cuando dentro del cuerpo las c\u00e9lulas son hexagonales, lo que semeja su apariencia con un panal de abejas, en cultivo, una vez que se les agregan mol\u00e9culas de crecimiento, las c\u00e9lulas se tornan fibrobl\u00e1sticas, es decir adquieren forma de huso (alargada, elipsoide y con las extremidades m\u00e1s estrechas que el centro). Todav\u00eda se ignora si al cambiar de morfolog\u00eda su funcionamiento de igual modo se distorsione, lo que representar\u00eda un problema, expuso la investigadora Zavala Arcos.<\/p>\n
Para evitar lo anterior, otros grupos de investigaci\u00f3n han decidido no poner mol\u00e9culas al medio de cultivo; si bien esto conserva el aspecto original de las c\u00e9lulas, aminora su reproducci\u00f3n, ocasionando que permanezcan hasta cuatro meses en cultivo o se consiga una cantidad suficiente que resulte \u00fatil para trasplantar, a\u00f1adi\u00f3.<\/p>\n
\u201cLo que nosotros hemos hecho es aislar las c\u00e9lulas. Al obtener muchas c\u00e9lulas de una sola c\u00f3rnea utilizando factores de crecimiento, las cambiamos del medio de cultivo proliferativo a otro sin factores de crecimiento, a fin de que recuperen su morfolog\u00eda hexagonal. Las c\u00e9lulas se multiplican a tal grado que de un solo pedacito de c\u00f3rnea podr\u00edan realizarse entre tres y 10 trasplantes\u201d, se\u00f1al\u00f3 la coordinadora cient\u00edfica del Tecnol\u00f3gico de Monterrey.<\/p>\n
Las c\u00e9lulas en el cuerpo ostentan unos marcadores moleculares espec\u00edficos relacionados con su funci\u00f3n. Empero, en el medio de cultivo proliferativo, aunque crecen mucho, estos marcadores dejan de expresarse y en cambio se manifiestan como genes asociados a procesos de inflamaci\u00f3n o de reparaci\u00f3n tisular, a saber, de tejidos. \u201cLa buena noticia es que al pasar las c\u00e9lulas al medio de cultivo basal o estabilizador, adem\u00e1s de recuperar su morfolog\u00eda, reflejan nuevamente todos los marcadores moleculares del endotelio corneal\u201d, asever\u00f3.<\/p>\n
Esta parte de la investigaci\u00f3n, que dur\u00f3 cerca de dos a\u00f1os, se identifica como sistema de cultivo de dos fases y, en este caso espec\u00edfico, logr\u00f3 la expansi\u00f3n in vitro de c\u00e9lulas de endotelio corneal, mas puede utilizarse en terapia celular regenerativa o ingenier\u00eda de tejidos u \u00f3rganos en general, raz\u00f3n por la que, en 2014, el grupo de oftalmolog\u00eda y ciencias visuales del Tecnol\u00f3gico de Monterrey se hizo acreedor al reconocimiento que desde 1984 otorga la empresa farmac\u00e9utica Roche de M\u00e9xico a los mejores trabajos de investigaci\u00f3n cl\u00ednica del pa\u00eds, con el aval de la Fundaci\u00f3n Mexicana para la Salud (Funsalud): el Premio de Investigaci\u00f3n M\u00e9dica Rosenkranz, denominado as\u00ed en honor al doctor Jorge Rosenkranz, de 98 a\u00f1os y origen h\u00fangaro, qu\u00edmico e investigador radicado en M\u00e9xico hace m\u00e1s de 60 a\u00f1os, cuya especialidad son los esteroides.<\/p>\n
Posterior al sistema de cultivo de dos fases, el proyecto de regeneraci\u00f3n celular continu\u00f3 con el desarrollo de biomateriales y el establecimiento de un modelo precl\u00ednico adecuado. Debido a que a muchos de los peque\u00f1os mam\u00edferos empleados en los laboratorios se les renueva el endotelio, no todos son aptos para trabajar con ingenier\u00eda de tejidos enfocada en la c\u00f3rnea, puesto que al obtener un resultado favorable se desconocer\u00eda si este es a causa de la naturaleza propia del animal o por las c\u00e9lulas trasplantadas. De ah\u00ed la necesidad de trabajar con un modelo precl\u00ednico m\u00e1s apropiado, enunci\u00f3 la doctora Judith Zavala.<\/p>\n
\u201cIndependientemente de que son animales muy d\u00f3ciles para trabajar, los ojos de los conejos tienen caracter\u00edsticas muy similares a las del ojo humano; por ello nos dimos a la tarea de investigar con conejos de diferentes edades. Los reportes cient\u00edficos que indican no utilizar lagomorfos para este tipo de pruebas, lo disponen as\u00ed por el peso, mas no por la edad. Por lo tanto, probamos con conejos de tres, seis, 12 y 18 meses de edad, d\u00e1ndonos cuenta que a partir de los 12 meses y en adelante, su endotelio, al igual que en los humanos, deja de regenerarse\u201d, detall\u00f3 la investigadora.<\/p>\n
Una vez definido el modelo animal, el equipo de investigaci\u00f3n prob\u00f3 si los biomateriales que idearon serv\u00edan como andamio \u2014a trav\u00e9s de una especie de lente de contacto\u2014 para sostener las c\u00e9lulas proliferadas in vitro y as\u00ed poder trasplantarlas despu\u00e9s. El resultado de este andamio biocompatible, m\u00e1s las c\u00e9lulas, origin\u00f3 lo que los investigadores describen como c\u00f3rnea artificial biocompatible.<\/p>\n
La biocompatibilidad estriba en la carencia de inflamaci\u00f3n, opacidad o cualquier otra respuesta indeseada, as\u00ed como en la eficaz adherencia al tejido. Caracter\u00edstica que fue posible gracias a la colaboraci\u00f3n que se tuvo con el Centro Transnacional de Ingenier\u00eda de Tejidos (TTEC, siglas de Translational Tissue Engineering Center) de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore, Estados Unidos, en donde elaboraron una membrana a base de col\u00e1geno mediante el tratamiento conocido como vitrificaci\u00f3n \u2014que consiste en dar a algo la apariencia de vidrio\u2014 lo cual le da el nombre de col\u00e1geno vitrigel.<\/p>\n
Si bien la membrana se desarroll\u00f3 en el TTEC, all\u00ed la probaron in vitro y en el Tecnol\u00f3gico de Monterrey por primera vez se hizo in vivo, es decir con el modelo animal, relat\u00f3 la doctora Zavala Arcos.<\/p>\n
\u201cAl trasplantar a los ojos de un conejo adulto la membrana de col\u00e1geno vitrigel, cuyas propiedades mec\u00e1nicas y claridad \u00f3ptica permitieron que la c\u00f3rnea del conejo permaneciera clara, se mantuviera adherida y fuera f\u00e1cil de manipular quir\u00fargicamente, se obtuvieron todas las caracter\u00edsticas deseables que hemos estado buscando\u201d.<\/p>\n
Gracias a la biocompatibilidad de la membrana y al modelo precl\u00ednico, la investigaci\u00f3n tambi\u00e9n gan\u00f3 el Premio Bienal de Oftalmolog\u00eda 2016 por su contribuci\u00f3n t\u00e9cnica y cient\u00edfica, objetividad, importancia, oportunidad, originalidad, pero sobre todo su aplicaci\u00f3n del m\u00e9todo cient\u00edfico.<\/p>\n
Esta segunda distinci\u00f3n la otorgan la Coordinaci\u00f3n de la Investigaci\u00f3n Cient\u00edfica (CIC) y el Programa Universitario de Investigaci\u00f3n en Salud (PUIS) de la Universidad Nacional Aut\u00f3noma de M\u00e9xico (UNAM); en colaboraci\u00f3n con las asociaciones civiles o fundaciones de asistencia privada como la Sociedad Mexicana de Oftalmolog\u00eda (SMO), el Consejo Mexicano de Oftalmolog\u00eda (CMO), la Unidad Oftalmol\u00f3gica de Alta Especialidad Pablo Jim\u00e9nez Camarena, el Hospital Nuestra Se\u00f1ora de la Luz, la Asociaci\u00f3n para Evitar la Ceguera en M\u00e9xico (Apec) cuyo hospital \u201cDr. Luis S\u00e1nchez Bulnes\u201d, al igual que el Instituto Conde de Valenciana pertenecen al Registro Nacional de Instituciones y Empresas Cient\u00edficas y Tecnol\u00f3gicas (Reniecyt).<\/p>\n
El proyecto de regeneraci\u00f3n celular por medio de c\u00f3rneas artificiales biocompatibles ha ido avanzando por etapas y hasta el momento cada una por separado ya cuenta con la aprobaci\u00f3n respectiva. El siguiente paso para transpolarlo a los humanos es juntar el cultivo celular, el biomaterial y el modelo precl\u00ednico que de manera independiente han arrojado resultados muy alentadores.<\/p>\n
\u201cEl tiempo estimado para estar en condiciones de implementar este desarrollo en pacientes a\u00fan es muy incierto por lo riguroso de los criterios de inclusi\u00f3n, exclusi\u00f3n, m\u00e1s todo el camino que debe recorrerse antes de que algunos voluntarios participen en las pruebas correspondientes\u201d, concluy\u00f3 la doctora Judith Zavala Arcos.<\/p>\n
Fuente: CONACYT<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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