DOSSIER:
1. Biólogos hacen crecer patas a las ranas tras la amputación y dan esperanza a las personas que perdieron sus extremidades
Consiguen la recuperación de los tejidos por medio de un cóctel de fármacos y un biorreactor ponible.
Imagen ilustrativaShutterstock
Un grupo de biólogos se ha mostrado capaz de inducir la recuperación de extremidades en algunos animales que pueden regenerar órganos, pero solo cuando son jóvenes y pierden esta aptitud con la edad. Dentro de los experimentos realizados, a más de un centenar de ejemplares de ranas de uñas africanas les volvieron a crecer las patas traseras cuando ya eran adultas.
La regeneración fue posible gracias a un cóctel de cinco medicamentos aplicado por medio de un pequeño biorreactor de silicona, que los investigadores fijaron sobre cada herida de la parte amputada. La composición incluía ingredientes que inhiben la producción de colágeno (que causa cicatrices), estimulan la fibra nerviosa, el crecimiento de los vasos sanguíneos y los músculos, que controlan la inflamación. El método fue desarrollado por los fisiólogos Michael Levin y Nirosha Murugan, que, junto a otros ocho investigadores, resumieron los resultados de su uso en las ranas en un artículo publicado el 26 de enero en la revista Science Advances.
Los autores proyectan los resultados de su trabajo a los humanos, teniendo en cuenta que solo en Estados Unidos, donde trabajan, se estima un aumento considerablemente de los casos de pérdida de extremidades en los próximos 30 años: hay previsiones de que afectará a 3,6 millones de personas para el 2050, ante todo los diabéticos, veteranos de guerra, supervivientes de traumatismos y enfermos de arterias periféricas que tendrán alguna amputación.
A pesar de los importantes avances tecnológicos, los médicos carecen todavía de herramientas y métodos para que se recupere un brazo o un pie, o que se revierta la pérdida de tejido en personas.
En los comentarios del autor principal del estudio, Michael Levin, que recoge NBC News, admite que las patas "no eran perfectas cosméticamente", pero sí funcionales. Además, estas patas regeneradas no tenían las mismas correas en la piel que las amputadas, ni los dedos largos, característicos de la citada especie.
Levin no sabe si esos 'desperfectos' se deben a que el cóctel elaborado no era completamente correcto o porque no esperaron lo suficiente para que se desarrollaran. El experimento duró 18 meses, mientras que la expectativa de vida de la rana de uñas africana ronda de 25 a 30 años en cautiverio. Además, hubo cierta variabilidad: algunos animales respondieron muy bien al tratamiento, mientras que otros no tanto.
Sin embargo, el investigador se muestra optimista respecto al futuro uso de esta tecnología en los hospitales para recuperar extremidades de personas con amputaciones. "Si sabemos cómo estimular las células, entonces deberíamos ser capaces de construir lo que queremos que construyan", concluyó.
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Fuente:
2. Un cóctel de fármacos permite que unas ranas regeneren sus extremidades amputadas
Un tratamiento experimental aplicado durante 24 horas a un grupo de ranas sin patas ha permitido a largo plazo la reparación casi completa y funcional de sus extremidades. Los resultados abren la puerta hacia nuevas investigaciones, esta vez, en mamíferos.
SINC
Una rana de uñas africana (Xenopus laevis). / Wikipedia
Para millones de personas que han perdido sus piernas y brazos por diferentes razones, como la diabetes o traumatismos, la posibilidad de recuperar la función mediante la regeneración natural está aún fuera de su alcance. Esto sigue siendo cosa de salamandras, estrellas de mar, cangrejos o lagartos.
El desarrollo de las patas tuvo lugar durante los 18 meses siguientes, hasta que se restableció el miembro de forma casi funcional y completa
Ahora, científicos de la Universidad de Tufts (EE UU) y del Instituto Wyss de la Universidad de Harvard se han acercado un poco más a este objetivo de la medicina regenerativa gracias a un trabajo publicado en la revista Science Advances.
Los investigadores lograron el crecimiento de las patas amputadas de ranas de uñas africana (Xenopus laevis), incapaces por naturaleza de regenerar sus extremidades, mediante una combinación de cinco fármacos aplicados a través de un tapón de silicona que sellaba el muñón durante solo 24 horas.
Tras ese breve tratamiento, el desarrollo de las patas tuvo lugar durante los 18 meses siguientes, hasta que se restableció el miembro de forma casi funcional y completa.
Un tapón de silicona para cerrar los muñones
Para conseguir su objetivo, el equipo de Nirosha Murugan, del departamento de Biología de la Universidad de Tufts, diseñó un biorreactor denominado ‘BioDome’, parecido a un tapón de silicona, compuesto de un gel de proteína de seda cargado con el cóctel de cinco fármacos promotores de la regeneración celular (1,4 –DPCA, BNDF, y ácido retinoico, entre otros).
Cada uno de los medicamentos cumplía un objetivo diferente, como reducir la inflamación, inhibir la producción de colágeno que provocaría cicatrices y fomentar el crecimiento de nuevas fibras nerviosas, vasos sanguíneos y músculos.
El que una breve exposición a los fármacos ponga en marcha un proceso de regeneración de meses de duración sugiere que las ranas, y quizá otros animales, puedan tener capacidades regenerativas latentes que pueden activarse. Nirosha Murugan, Universidad de Tufts 
“Es emocionante ver que los fármacos que seleccionamos ayudaron a crear una extremidad casi completa”, dice Murugan, investigadora afiliada al Allen Discovery Center de Tufts y primera autora del trabajo.
Los científicos trabajaron con 115 hembras amputadas de esta especie de rana y las dividieron en tres grupos: uno de control, otro con el biorreactor solamente, y un tercero con el biorreactor cargado con el cóctel de fármacos. Tras 24 horas, el gel se retiró y el equipo estudió la regeneración de las extremidades a lo largo de 18 meses.
“El hecho de que solo fuera necesaria una breve exposición a los fármacos para poner en marcha un proceso de regeneración de meses de duración sugiere que las ranas, y quizá otros animales, pueden tener capacidades regenerativas latentes que pueden activarse”, comenta la científica.
Una vía prometedora
Hasta ahora, estos trabajos se habían centrado en animales con capacidad de regeneración natural, como el ajolote (Ambystoma mexicanum), sin embargo, los resultados de este nuevo estudio proponen una forma de iniciar el proceso de recuperación en animales que son incapaces de hacer crecer un miembro amputado por sí mismos, como las ranas.
Esto supone, además, una vía terapéutica prometedora para estudiar la regeneración de extremidades en seres humanos, pero “no está claro, desde una perspectiva biomédica, si el tamaño de una extremidad humana afectaría a la viabilidad de la regeneración endógena”, destacan los autores.
No está claro, desde una perspectiva biomédica, si el tamaño de una extremidad humana afectaría a la viabilidad de la regeneración endógena
En este caso, las personas pueden cerrar las heridas con el crecimiento de nuevos tejidos, y nuestros hígados tienen una notable capacidad de regenerarse hasta alcanzar su tamaño completo tras una pérdida del 50 %.
Pero la pérdida de una extremidad grande y estructuralmente compleja, como un brazo o una pierna, no puede restaurarse mediante ningún proceso natural de regeneración en humanos o mamíferos. De hecho, tendemos a cubrir las lesiones importantes con una masa amorfa de tejido cicatrizal, que las protege de nuevas pérdidas de sangre e infecciones e impide que sigan creciendo.
Por eso, la regeneración de músculos, huesos y nervios (morfogénesis) de un miembro amputado siempre se ha considerado como un hito por conseguir de la biomedicina, y trabajos como este proponen nuevas y prometedoras vías de investigación.
En este sentido, aunque los resultados son muy alentadores, los investigadores recalcan la necesidad de iniciar nuevos estudios, cambiando las variables del trabajo inicial. “Esta investigación supone un punto de partida muy interesante para iniciar experimentos similares en mamíferos”, concluyen.
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Referencia:
N. J. Murugan, et. al. "Acute multidrug delivery via a wearable bioreactor facilitates long-term limb regeneration and functional recovery in adult Xenopus laevis". Science Advances, 2022
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Fuente:
SINC
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