De un mercado de Granada a su ojo: desarrollan una córnea bioartificial a base de escamas de la carpa

Puede que yendo a hacer la compra a la pescader�a o haciendo la cena en casa o quiz� viendo un documental de naturaleza una tarde de domingo. No se sabe muy bien cu�l fue el momento Eureka que inspir� a los investigadores del Grupo de Ingenier�a Tisular de la Universidad de Granada (UGR) y del Instituto de Investigaci�n Biosanitaria ibs.Granada para pensar que las escamas de pescado podr�an ser un buen material para generar c�rneas artificiales, pero probaron la idea y ha funcionado, al menos en los modelos animales aplicados en el laboratorio. “Un d�a un poco tambi�n por azar se nos ocurri� pensar en una escama de pescado. Las escamas de pescado son muy duras, pero al mismo tiempo flexibles y transparentes”, indica Miguel Alaminos, investigador principal de este trabajo.

Alaminos explica que es un proceso largo en el que tambi�n influye la suerte. “Todo el d�a estamos buscando materiales nuevos, intentando mejorar los productos que hemos fabricado, y a veces no funcionan, pero otras te das cuenta de que es muy biocompatible y funciona bastante bien. Pero es un proceso largo de meses e incluso a�os hasta que ves que las c�lulas proliferan, que los genes que se expresan son los adecuados, as� como las propiedades f�sicas…”.

El grupo tiene una larga historia a sus espaldas, m�s de 25 a�os desde que se cre� el Grupo de Ingenier�a Tisular del Departamento de Histolog�a de la Facultad de Medicina de la UGR, en los que han creado c�rnea artificial -su primer producto-, piel artificial (se ha implantado a m�s de 25 pacientes) o un paladar artificial que ya se ha puesto a cinco ni�os. No solo los fabrican, sino que los van mejorando, que es lo que han hecho ahora con la c�rnea en esa b�squeda constante de obtener propiedades incrementadas y mayores beneficios para los pacientes. El �nico problema, se�ala Alaminos, es que al ser consideradas terapias avanzadas y estar regidas por una legislaci�n muy compleja y a nivel europeo, tardan mucho tiempo en pasar a la cl�nica, es decir, al uso por parte de los pacientes (la primera c�rnea tard� 10 a�os, la piel artificial 6-7 a�os y el paladar artificial unos 5 a�os) y cada vez que hay un avance o mejora se requiere una nueva autorizaci�n de la Agencia del Medicamento, casi como empezar de cero.

�Cu�les son las escamas candidatas?

Para que esta c�rnea bioartificial -al fin y al cabo, los materiales son biol�gicos- llegue al ojo de una persona a�n pasar�n 4-5 a�os “siendo optimistas”, subraya Alaminos. �Pero qu� se ha hecho hasta ahora? A partir de tener la feliz idea, empezaron la investigaci�n. Compran los peces en el mercado y se los llevan al laboratorio, cuanto antes mejor porque siempre es preferible un producto fresco (igual que para cocinarlo).

“Al principio busc�bamos la especie de pez m�s com�n que ve�amos en los mercados de Granada, que es donde hacemos la investigaci�n, y probamos con salm�n, con sardina, con sargo, con la gallineta, peces de uso com�n, y de ellos hemos visto que todos son bastante id�neos porque, al ser productos que nos ofrece la propia naturaleza, las c�lulas crecen muy bien ah�, no es lo mismo un pl�stico artificial que un producto natural. Todos funcionan bastante bien, pero s� hemos visto que algunas escamas son un poquito m�s transparentes, otras son un poquito m�s resistentes, otras son un poquito m�s biocompatibles, etc. Hemos analizado varias especies de animales y al final, la escama de la carpa, que es un pez de agua dulce, es la que mejores propiedades en conjunto ofrece de todas las que he nombrado, aunque todas tienen cosas buenas y cosas malas”.

Con una pinzas, arrancan las escamas que tienen el tama�o adecuado y las procesan para eliminar lo que no sirve. “En las escamas de pescado hay muchos componentes que son muy �tiles para nosotros porque, aunque no lo parezca, no somos tan distintos de los peces desde el punto de vista evolutivo, hay componentes de nuestra piel que est�n en las escamas de los peces y eso queremos mantenerlo. Sin embargo, hay otras cosas que s� son muy diferentes porque han pasado muchos millones de a�os desde la evoluci�n y eso s� lo queremos eliminar. Por ejemplo, las c�lulas de los peces que est�n ah� adheridas de la epidermis del pez las tenemos que eliminar. O una peque�a capa de carbonato c�lcico que tienen la mayor�a de las escamas en su superficie, tambi�n las tenemos que eliminar”, recalca Alaminos.

Para limpiar las escamas realizan un proceso en el que han trabajado “muchos meses en el laboratorio para optimizarlo y en el que combinamos bastantes productos, pero sobre todo un tipo de �cido que nos ayuda a eliminar todo el calcio, nos ayuda a eliminar todas las c�lulas y todos los restos de epidermis que no nos sirve”. Con eso queda un biomaterial que sirve para funcionar en ingenier�a tisular, cuenta el investigador, que es el n�cleo de la escama. “La parte central que tiene el col�geno y contiene algunos materiales que son muy �tiles. Despu�s lo lavamos muy bien y se empiezan a poner encima c�lulas de la c�rnea, que sacamos de cultivos celulares que tenemos creciendo en el laboratorio”.

El investigador explica que las ponen encima con una serie de materiales y medios de cultivo que les permiten fabricar varias capas celulares encima de la escama, de modo que el resultado es algo que se parece mucho a la c�rnea humana. “La c�rnea humana tiene un material de muchas fibras paralelas que son transparentes y resistentes y encima tiene c�lulas, y eso es m�s o menos lo que nosotros tenemos: un material resistente y transparente que encima tiene c�lulas corneales, se parece mucho a la c�rnea artificial y se podr�a implantar te�ricamente en un paciente”.

Primeros pacientes

A diferencia de la piel, que cuando sufre una herida forma una cicatriz y se cierra de forma m�s o menos r�pida, la c�rnea cicatriza muy despacio porque no tiene vasos sangu�neos, su capacidad de regeneraci�n y reparaci�n es escasa. Hay trabajadores en el campo, por ejemplo, que se clavan la rama de un �rbol y se hacen un agujero o se provocan una �lcera en el ojo, �lceras que duran semanas, meses y a�os. Alaminos considera que los primeros pacientes podr�an ser aquellos que tengan un da�o corneal grave, con �lceras de ese tipo, “que han perdido la visi�n o tienen un dolor terrible en los ojos. En alg�n momento dado podr�amos eliminar esa c�rnea da�ada y sustituirla por la c�rnea transparente que hemos fabricado, pero para eso a�n queda un poco de tiempo”.

Y otra ventaja indiscutible, no tener que depender de la donaci�n: “Muchos de esos pacientes con graves patolog�as corneales solo pueden ser tratados mediante un trasplante. Aunque el trasplante com�n suele ofrecer buenos resultados, es necesario desarrollar nuevos m�todos eficaces en la regeneraci�n que no dependan de la donaci�n de �rganos, sujeta a lista de espera“, remarca el investigador.

Alaminos cuenta que hace un a�o investigaron tambi�n el calamar, pero los resultados no eran mejores que los que ofrec�a la c�rnea artificial y, tras alg�n peque�o rechazo, decidieron no continuar esa l�nea de investigaci�n. “Podr�a ser �til para otros productos, como el cart�lago, pero no para c�rnea. En este momento estamos intentando mejorar la c�rnea incluyendo factores de crecimiento, factores bioactivos que existen en el aceite de oliva y hemos comprobado que hacen que las c�lulas proliferen m�s y se diferencien mejor. Estamos intentando sacar tejidos artificiales con estos productos del aceite de oliva y tambi�n mejorar los productos con nanopart�culas que puedan contener factores biol�gicos, factores de crecimiento, antibi�ticos… cosas que el paciente puede necesitar. Siempre estamos intentando mejorar los productos que fabricamos por el bien de los pacientes a los que se los vamos a implantar en el futuro”.