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Juan Valerio Cauich: ingeniería de tejidos para la investigación biomédica


Por Marytere Narváez

Mérida, Yucatán. 8 de noviembre de 2016 (Agencia Informativa Conacyt).- Juan Valerio Cauich Rodríguez, investigador de la Unidad de Materiales en el Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY), se dedica al desarrollo de polímeros con aplicaciones médicas, entre las que destacan los cementos óseos metacrílicos con refuerzos bioactivos, los hidrogeles para la liberación controlada de fármacos, la elaboración de materiales compuestos para prótesis de pacientes amputados y los polímeros con aplicaciones cardiovasculares.

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Durante su participación en el XV Simposio Latinoamericano de Polímeros y XIII Congreso Iberoamericano de Polímeros, realizado en Cancún, Quintana Roo, Cauich Rodríguez organizó el simposio Biomateriales e ingeniería de tejidos (o ingeniería tisular), una de las áreas más prometedoras de la investigación biomédica para el tratamiento de patologías congénitas o adquiridas en pacientes neonatos y adultos, donde presentó el trabajo Poliuretanos a base de metformina y atorvastatina para el control del síndrome metabólico.

En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, el investigador adscrito al Sistema Nacional de Investigadores (SNI) con nivel II, señaló que la ingeniería de tejidos combina tres elementos fundamentales: un material, un soporte biodegradable donde se siembran las células adecuadas y los estímulos mecánicos que permiten el desarrollo de un tejido saludable, nuevo y funcional.

Agencia Informativa Conacyt (AIC): ¿Cuál es el trabajo de un experto en ingeniería de tejidos?

Juan Valerio Cauich Rodríguez (JVCR): Lo que nosotros hacemos es desarrollar materiales para medicina. Dentro de ese contexto es importante mencionar que la ingeniería de tejidos utiliza biomateriales para desarrollar tejidos novedosos. Básicamente el problema es de salud y, en el caso de que alguna enfermedad, accidente o traumatismo dañe algún tejido u órgano del cuerpo humano, se recurre muchas veces a sustitutos naturales, que son el estándar de oro para estas prácticas en medicina.

Dr. Juan Valerio Cauich Rodriguez 0816 1Podemos utilizar una parte de nuestro cuerpo para curar o aliviar otra parte que ha sido dañada, este es el caso de los injertos óseos y los sustitutos dérmicos. El problema que tiene esto es que está limitado, hay muy poca disponibilidad, y un paciente quemado de 60 por ciento no tiene de dónde donarse piel por sí mismo. El problema también está en que, a veces, por cuestiones éticas y morales hay gente que no lo permite, pues tiene problemas con utilizar tejidos de otro ser humano o de un animal.

Entonces se recurre a materiales sintéticos para que estas personas puedan recuperarse. Dentro de este contexto, la forma tradicional en que se resuelven estos problemas es a partir de materiales sustitutivos que solo van a interactuar con un tejido que ha sido dañado.

La nueva forma de resolver estos problemas es a través de la ingeniería de tejidos. Aquí es un poco más complejo porque no es un material único el que está empleando, sino que este material cuenta con células muy relacionadas con el tejido que se trata de sustituir. Por ejemplo, si es para cartílagos, serán condrocitos, de tal manera que la combinación del material con células permite que puedan ayudarse a crecer y formar el tejido en un biorreactor. Incluso se puede utilizar el mismo cuerpo como biorreactor y esto es lo que nos da un poco de ventaja sobre los materiales tradicionales.

AIC: ¿Cuáles son los retos actuales en el desarrollo de biomateriales?

JVCR: Hay muchos problemas de salud que no se han resuelto todavía y me puedo ir hacia problemas nacionales, por ejemplo, la diabetes en México. Hay una serie de compuestos farmacológicos que se utilizan para bajar los niveles de azúcar, pero cuando ya tienes un grado de avance o una complicación con la diabetes, estos medicamentos ya no van a impedir otros acontecimientos, como problemas circulatorios y ulceraciones, que desatan otra serie de secuelas.

Una de las secuelas es la úlcera diabética que puede conducir a amputaciones, por lo que un fármaco ya no resulta el adecuado. Realmente lo que necesitas es un sustituto dérmico o una prótesis, llegando a extremos. Entonces los biomateriales y la ingeniería de tejidos te pueden ayudar a desarrollar un sustituto dérmico. En el caso de las úlceras diabéticas, el problema no es tanto de extensión sino de profundidad, ahí se puede utilizar un apósito que pueda restablecer la vascularidad en el tejido que está dañado. Esos serían los avances más recientes pero, en general, si es una herida que hay que cubrir, proteger, evitar que se contamine y eliminar los exudados, un biomaterial te lo puede proporcionar.

Restablecer la funcionalidad de la piel es lo que se logra a través de la ingeniería de tejidos. Yo puedo cultivar queratinocitos sobre un apósito y no solamente proteger la herida de contaminantes, sino tratar de restablecer una piel funcional, con glándulas, con folículos pilosos, con toda una serie de elementos necesarios para tener una piel funcional.

AIC: ¿Qué materiales se han desarrollado en el grupo del CICY y qué proyectos desarrollan actualmente?

JVCR: Nuestro grupo ha trabajado históricamente con muchos materiales. Comenzamos con acrílicos para fijar prótesis de caderas, conocidos como cementos óseos. De ahí nos hemos movido a muchas áreas porque los problemas de salud están en todo el organismo. Hacemos hidrogeles para liberación controlada de fármacos y trabajamos con sustitutos o regeneración de nervio periférico. Los materiales en sí son materiales de origen polimérico.

El área cardiovascular también ha sido muy importante para nosotros, es una afección común en México y nos hemos centrado básicamente en los injertos vasculares de bajo calibre. Actualmente contamos con el financiamiento de Fronteras de la Ciencia para el desarrollo de materiales multijerárquicos para aplicaciones en injertos vasculares y un financiamiento de Atención a Problemas Nacionales, con el que buscamos materiales que puedan liberar metformina de manera controlada, incluso localizada.

Dr. Juan Valerio Cauich Rodriguez 0816AIC: ¿Cómo se integra la ingeniería de tejidos a las prácticas médicas actuales?

JVCR: La ingeniería de tejidos no tiene una fecha propia de nacimiento, pero hay alguna publicación mas o menos de alrededor de 1986 donde se empiezan a manejar estos conceptos. La combinación de estos elementos es mucho después. Un ejemplo clásico es donde ponen una oreja en la espalda de un ratón, eso es lo que ilustra esta interacción y la posibilidad de crecer un órgano o tejido.

En la práctica médica actual todavía no se ha incorporado. Esto obedece a muchas razones. La más fácil es decir que las aseguradoras no cubren tratamientos mediante ingeniería de tejidos, sino que se siguen tratamientos convencionales. En el aspecto legal también hay algunos problemas porque cuando sembramos células sobre un material, alguna puede ser una célula madre, células no diferenciadas en distintos grados de potencialidad. Aquellas células de origen embrionario son totipotentes y son las que dan origen a un ser humano y, por tanto, tienen conflictos éticos para su obtención y manipulación.

Por otra parte, si son de origen adulto ya empieza a haber cuestionamientos porque se está tratando como la donación de un órgano para un fin, lo que implica otro problema. Pero creo que técnicamente hablando hay mucho potencial.

Muchos de estos tejidos pueden crecer y lo puedes ver físicamente, pero todavía en tamaños muy pequeños. Si tú tienes un defecto de tejido muy grande, sustituir una pieza a través de ingeniería tisular es bastante complicado, y resulta muy caro mantener células vivas por periodos de tiempo prolongados para que puedan desarrollar este tejido. Nuestra propuesta es ir tratando de ofrecer estos nuevos materiales con la capacidad de formar nuevos tejidos de manera accesible.

Creo que hay dos áreas en las que se tiene facilidad para desarrollar productos que se pueden materializar como un beneficio a la sociedad, sin tanto riesgo. Una es la de sustitutos dérmicos, una aplicación externa para la que no se necesita cirugía; la otra son materiales dentales, una cavidad de fácil acceso.

arroba14010contacto 1 Juan Valerio Cauich Rodríguez
Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY)

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