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Orejas 3D: una esperanza biotecnológica mexicana


Redacción Digital/tecreview.tec.mx


Investigadores mexicanos lograron hacer crecer células que forman la estructura del oído en un molde tridimensional




En México, se realizó el primer trasplante de la región y el segundo en el mundo —primero fue China— de una oreja tridimensional, diseñada a la medida, con las células del cartílago de un paciente pediátrico que nació con microtia.

A pesar de que tiempo después se le tuvo que retirar el implante al receptor, esta hazaña biotecnológica ofrece esperanza para que, en un futuro, más personas reciban un trasplante de orejas.

María Cristina Velasquillo, líder del proyecto interdisciplinario e investigadora del Instituto Nacional de Rehabilitación “Luis Guillermo Ibarra Ibarra” (INR), nos platica de las posibilidades de este proyecto.

La primera oreja 3D trasplantada

La microtia es una deformidad de nacimiento en la que el paciente tiene una estructura con una parte del cartílago por fuera, que se conoce como “oreja de cacahuate”, debido a que no se forma el pabellón auricular completo. Afecta principalmente a la población latinoamericana y asiática.

Es la segunda malformación congénita en México, después del labio y paladar hendido y se puede presentar en un lado del oído o en ambos.

Después de años de investigación básica, ensayos in vitro y pruebas en modelos animales, en el país se realizó el primer trasplante a un paciente pediátrico de nueve años de edad con microtia unilateral.

No obstante, se le tuvo que retirar tiempo después debido a que se infectó, pero Velasquillo considera que este ejercicio fue exitoso porque el implante en sí no fue rechazado por su cuerpo y les dio muchas lecciones para futuras intervenciones.

“Cuando interrogamos al paciente y familia entendimos que usaba auriculares, los cuales estaban sucios, además, se tocaba con las manos sucias”.

Un aprendizaje de esta experiencia es que se deben establecer protocolos que contemplen que los niños receptores vayan a terapia psicológica para prepararlos camino a la cirugía y su recuperación.

“Los niños están acostumbrados a no tener una estructura auricular, cuando se les pone una, tienden a tocarse mucho”, explica.

Como muchas investigaciones de frontera, este avance se topó con un gran obstáculo: la pandemia. Hoy hay cuatro pacientes infantiles en espera de trasplante, con su oreja lista, pero debido a las restricciones sanitarias no ha sido posible realizarles la cirugía.

Microtia y los pacientes infantiles

En esta primera etapa, en el INR solamente se elige a población infantil por ser la más vulnerable, pues en edad escolar se enfrentan a burlas y señalamientos de sus compañeros.

Deben ser pacientes con microtia unilateral que no tengan desarrollado el conducto auditivo (es decir, que no oigan de ese lado).

“En esta primera etapa es una reconstrucción estética. Y lo pensamos así porque lo hemos venido trabajando desde el año 2004 con muchos ensayos e impedimentos de por medio”, explica Velasquillo.

Los niños en general se ven orejones porque tienen una estructura auricular muy cercana a la que van a alcanzar en edad adulta.

En este caso, la oreja que se diseña podría quedar un poco más pequeña, no más del 10% del tamaño normal, de acuerdo con la especialista en medicina regenerativa.

Orejas que crecen en soportes 3D

Cuando un otorrinolaringólogo determina que la piel del paciente está en condiciones adecuadas para recibir un trasplante, se realiza una primera cirugía para extraer células de cartílago o condrocitos que se llevan al laboratorio del INR, en donde se tiene estandarizada una metodología para cultivar células.

Posteriormente, se realiza una tomografía de la oreja contralateral del paciente para diseñar una estructura 3D semejante —no igual, ninguna persona tiene orejas iguales—, para la oreja faltante.

El soporte en el que crecerán los condrocitos es un material poroso que se degrada con el tiempo. Ya fue aprobado por la Comisión Federal para la Protección contra Riesgos Sanitarios (Cofepris) y la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés).

“Este material se encuentra en proceso de patentamiento, es biodegradable, conforme las células van sintetizando la matriz extracelular, el material se va degradando hasta que el cuerpo lo elimina”.

Una vez que la estructura alcanza la forma y tamaño adecuados, se realiza una segunda intervención quirúrgica en la que se coloca el molde tridimensional y se cubre con la piel del receptor.

Protocolos previos

En este tipo de avances en los que todo es nuevo se deben realizar muchos protocolos sanitarios que demuestren su viabilidad.

Primero demostraron que tenían buenas prácticas de laboratorio y de manufactura que garantizaban la esterilidad del área donde crecerían los condrocitos.

Obtuvieron permisos para extraer células de cartílago de pacientes que serían sometidos a otro tipo de cirugía para mandarlos a patología.

Después, crecieron los cultivos de cartílago in vitro con condiciones de seguridad microbiológica.

Realizaron pruebas de concepto en el dorso de ratones atímicos —una especie que se caracteriza por tener una piel delgada parecida a la humana—, en estos animales las células humanas son compatibles y no provocan rechazo. Posteriormente vino la autorización para trasplantar en humanos.

Próximos pasos en el trasplante de orejas

Otro inconveniente de la pandemia fue que los moldes se imprimían en Estados Unidos pero ahora “nos enfrentamos a otro tipo de lineamientos y regulaciones sanitarias que complican el envío del material”, explica la investigadora.

Además, hay un problema mundial de escasez, por lo que Velasquillo se encuentra en pláticas con investigadores de España para que manden la materia prima y se pueda imprimir en México.

Con financiamiento de la Secretaría de Educación, Ciencia, Tecnología e Innovación de la Ciudad de México, la UNAM y el INR se compró una máquina de bioimpresión, y la Universidad Autónoma Metropolitana tiene otra y comenzará a colaborar.

Una vez que tengan el material y las bioimpresoras produzcan los primeros diseños, los investigadores deberán volver a realizar los protocolos de viabilidad descritos, y una vez aprobados, podrían escalar a una segunda fase que es realizar trasplantes de oreja en adultos.

En otras etapas, la biotecnóloga plantea que se podrían incorporar nanomateriales en el pabellón auricular que conduzcan sonidos al oído interno para que los pacientes puedan escuchar.

En este proyecto participan especialistas del Hospital Gea González, el Instituto de Medicina Regenerativa de la Universidad Wake Forest, Carolina del Norte, y el INR.



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