Secretos de tu esqueleto

Los griegos pensaban que los huesos humanos eran materia muerta, por eso inventaron la palabra skeletos, que significa desecado; pero en julio de 2007, Li Zhong y Michael Liebschner, de la Universidad de Rice en Houston, Texas, realizaron un descubrimiento capaz de resucitar con cara de asombro al mismísimo Hipócrates. Los dos investigadores buscaban un método que permitiera a personas discapacitadas controlar a distancia dispositivos electrónicos portátiles. Hasta ese instante, solo tenían conocimiento de pruebas efectuadas mediante señales de radio inalámbricas, pero prescindieron de su uso porque sabían que causaban daños graves al organismo. Entonces lo intentaron con ondas de sonido, y se llevaron una sorpresa al observar que nuestro armazón óseo puede enviar correctamente señales digitales a un aparato lejano, y recibirlas también. La conclusión es clara: quizá en un futuro próximo este avance nos permita manejar cualquier ordenador sin tocarlo y transmitir datos de nuestra salud a un terminal médico como si fuéramos cuerpos equipados de serie con tecnología Bluetooth.

Al igual que Zhong y Liebschner, Joel C. Glover y su equipo de la Universidad de Oslo han revelado secretos ocultos en los huesos humanos. Hace tres años seleccionaron pie­zas de un es­queleto adulto y extrajeron de su interior 20.000 células madre, responsables de fabricar sangre, para implantarlas en embriones de pollos. Cumplido el período de incubación, descubrieron que un 10% de las células humanas se había transformado en neuronas reparadoras de la espina dorsal de las crías de gallina. Según relató el doctor Glover en un artículo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences de EEUU (PNAS), este experimento sugiere la posibilidad de crear en laboratorio neuronas regenerativas a partir de las células madre óseas del paciente. Se abre así un insólito abanico de soluciones médicas para curar con eficacia enfermedades cerebrales.

La osamenta se ha hecho pequeña
Desde hace 4 millones de años, el hombre camina con un esqueleto formado por 208 huesos, que representan el 14% de su masa corporal. Todos ellos disponen de una composición química muy similar, basada en agua (25%), materia orgánica (30%) y minerales (45%). Son tejidos vivos que asociamos con la muerte, capaces de revelarnos datos de un asesinato, las características físicas de una víctima o bien las circunstancias de un fallecimiento por enfermedad. Si les preguntamos, siempre responden con franqueza; ignoran la mentira. Pero aún hay más. Gracias a un estudio del ADN que han realizado recientemente los antropólogos Henry Harpending, de la Universidad de Utah, y John Hawks, de la Universidad de Wisconsin-Madison, sabemos que evolucionamos sobre la Tierra más deprisa de lo que pensábamos. Nuestro proceso de adaptación al medio se ha incrementado más de cien veces en los últimos 5.000 años, y la prueba física evidente de ello se en­cuentra justamente en los huesos.

Hawks y Harpending acaban de poner sobre la mesa de de­bate científico una certeza insólita: con el tiempo, el esqueleto humano se ha reducido porque dejó de ser un factor decisivo para so­brevivir. Esto lo llevamos escrito en un 7% de los genes. Los avances médicos se suceden de manera vertiginosa, gracias al protagonismo creciente de las células madre. Según las leyes aprobadas en 2005, la Agencia Española del Medicamento es la única institución que puede autorizar su uso en ensayos clínicos controlados dentro del Plan de Terapias Avanzadas del Ministerio de Sanidad.

Tras conseguir el permiso obligatorio, el Centro Médico Teknon de Barcelona tomó la iniciativa de trabajar con células madre para curar fracturas óseas, y la experiencia ha generado un gran interés. Dolencias relacionadas con la pseudoartrosis en personas mayores de 40 años tienen una cura rápida y eficaz. Robert Soler, reumatólogo, nos narra el tratamiento que han desarrollado en el Instituto de Terapia Regenerativa Tisular (ITRT) del hospital Teknon: “Extraemos del paciente miles de células madre de su médula ósea y las llevamos a un laboratorio para multiplicarlas en un número que alcanza los 150 millones. Todas contienen altísimas propiedades reparadoras de tejidos; por esa razón las llamamos pluripotentes. Una vez acabado el proceso de expandido celular, las traemos de regreso al quirófano e iniciamos la intervención quirúrgica sobre el hueso del paciente. El médico estabiliza la zona dañada lo mejor posible, es decir, une los extremos fracturados con placas y clavos. Más tarde, elimina las partes inertes del hueso y lo rellena con un bioinjerto compuesto de hueso liofilizado de un donante muerto, plasma rico en plaquetas y células madre. El proceso de recuperación dura entre 3 y 4 meses. Ahora tenemos 26 pacientes, de los que el 85,5% está ya curado”.

Crear tejido óseo de la grasa
Otra línea de investigación interesante es la que llevan a cabo Javier Iglesias, director gerente del Establecimiento de Tejidos de la Fundación Clínica San Francisco, y Luis Ramos, jefe del servicio de Cirugía Ortopédica y Traumatología del Complejo Asistencial de León. Ambos pretenden regenerar el hueso dañado de un paciente con el uso de su propia grasa. “Todavía estamos en fase experimental, pero los buenos resultados avalan nuestro trabajo. Extraemos grasa de la cola de una oveja y la llevamos al laboratorio. Allí obtenemos células madre que, mediante técnicas de ingeniería tisular, convertimos en células óseas. Luego las mezclamos con plasma rico en plaquetas y aplicamos la solución final sobre la fractura que le hemos ocasionado previamente a la oveja”, subraya Luis Ramos. Por su parte, Javier lo ve claro: “El futuro pasa por el uso de las células madre. La medicina regenerativa nos abrirá nuevas vías con unas posibilidades de explotación extraordinarias”.

En un trabajo publicado el pasado mes de enero en PNAS, Antonio Checa, Julyan Cartwright y Marc-Georg Wi­llinger, investigadores del CSIC y de las Universidades de Granada y de Aveiro, Portugal, avanzan un tipo posible de regeneración ósea basada en los mecanismos de desarrollo del nácar de moluscos como los Turbo, los abulones, los Trochus y los Pleurotomaria. “Si ob­servamos a través de un microscopio, advertimos que la estructura del nácar se forma a partir de placas de carbonato cálcico agrupadas como pilas de monedas que recuerdan las pirámides escalonadas aztecas. Cuando descubramos cómo se crean los biominerales, daremos un gran paso en el proceso de fabricación artificial de huesos humanos en laboratorio. Como aún estamos lejos de alcanzar dicho objetivo, estudiamos el tipo de nácar más eficaz para curar fracturas óseas”, afirma Julian Cartwright, investigador del Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra-Universidad de Granada (CSIC-UGR).

Las iniciativas españolas
Nuestros científicos reclaman más esfuerzo inversor por parte de las Instituciones públicas, ya que España sigue lejos del grupo de cabeza de los países de la UE más innovadores. Pero hay varios indicadores que invitan al optimismo. Según el INE, en 2007 el desembolso destinado a I+D alcanzó los 13.342 millones de euros, un 12,9% más que el año anterior. Estos datos representan el 1,27% del PIB. La Comunidad de Madrid, Navarra, País Vasco y Cataluña son las únicas regiones que superan la media estatal. Aragón quiere dar ahora un impulso a la biomedicina con un centro de investigación (CIBA) que integrará alrededor de 700 científicos de distintas especialidades, desde la medicina regenerativa a la nanociencia, pasando por la bioingeniería y la genómica. El CIBA abrirá sus puertas en 2010. Por su parte, Gran Canaria también se involucra en proyectos de futuro. La isla pretende convertirse en referencia europea gracias a su nuevo Centro de Biomedicina y Biotecnología Biocan, que necesitará una inversión de doce millones de euros.

Tampoco nos faltan empresas pioneras. La gallega Keramat ha logrado fabricar cerámicas que ayudan a la regeneración ósea en cuerpos humanos. “Podríamos definir nuestro último biomaterial como un andamio de fósforo y calcio que se coloca en la fractura del hueso. Ambos minerales se liberan en sangre lentamente y saturan el entorno inmediato del hueso, para acabar precipitándose sobre la superficie del implante. Cuando llegan allí, envían señales químicas a las células madre para que se transformen en células óseas que, a su vez, colonizan la zona y eliminan nuestro producto por completo y sin riesgo de efectos secundarios”, explica su director, Miguel Souto.

En último caso, siempre nos quedará el esqueleto exterior monitorizado Hal que ha inventado el profesor Yoshiyuki Sankai, de la Universidad de Tsukuba, Japón. El traje robot se ajusta al cuerpo humano y ayuda a generar movimiento. Cuando una persona con problemas en las articulaciones óseas se enfunda el artefacto, incrementa su fortaleza física y soporta hasta 30 kilos de peso en los brazos sin apenas esfuerzo. Lo presentaron en el II Congreso de Domótica, Robótica y Teleasistencia DRT4ALL celebrado en Madrid del 19 al 21 de abril de 2007. El esqueleto cibernético de Sankai pesa 90 kilos y lleva unos sensores adosados a las articulaciones que están en contacto con un software que ordena sus movimientos.

Redacción QUO