En el biorreactor se cultiva tejido conectivo artificial, gracias a un sistema de dispersión de gas que facilita la transferencia de CO2 y O2 en el material en crecimiento.
24 de Enero del 2013
Un biorreactor diseñado por científicos del Laboratorio de Ingeniería de Tejidos de la UN recrea las condiciones óptimas para el cultivo a gran escala de membranas artificiales.
La tarea científica, desarrollada con juicio y entrega, da sus frutos. De eso dan constancia varios investigadores que lograron patentar una herramienta con la cual se podrá maximizar la producción de membranas sustitutas que ayuden a remplazar la piel dañada por quemaduras u otras heridas.
Luego de varios años, los integrantes del Grupo de Trabajo en Ingeniería de Tejidos (GIT), del Departamento de Farmacia de la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional de Colombia en Bogotá, lograron fabricar una versión local de un biorreactor spinner.
Este es un equipo que ofrece unas condiciones ambientales de aislamiento que permiten cultivar fibroblastos, las células propias de tejidos conectivos del cuerpo (epidermis, dermis y cartílagos, etc.). El aparato puede funcionar sin utilizar una incubadora, como tradicionalmente sucede.
Los investigadores cultivan células y soportes de colágeno (superficie donde crecen los fibroblastos) para crear sustitutos que restauren las funciones que hayan perdido seres humanos o animales. Estos resultan de gran utilidad para reemplazar tejidos dañados cuya cicatrización natural es difícil.
El reto es obtener productos sanos, sin daños en el patrón cromosómico. Para eso, se debe propiciar una eficaz división celular (mitosis) en el laboratorio, tal como sucede en un ser vivo. Este es un punto crucial, pues una inadecuada manipulación del material puede originar fallas que lo inhabilitarían para ser usado en humanos.
“Tratamos de hacer por fuera lo que la naturaleza ha hecho tan bien. Trabajamos con mucosa oral y úlceras, pero siempre habíamos estado limitados por los equipos. Ahora, con los nuevos desarrollos del laboratorio, modificamos las condiciones y podemos producir tejido a gran escala”, asegura Martha Fontanilla, doctora en Ciencias Biomédicas y líder del GIT.
Y es que, en la actualidad, uno de los desafíos más urgentes de la Ingeniería de Tejidos es cultivarlos en grandes volúmenes, para beneficiar a una mayor cantidad de personas. Por esta razón, la Superintendencia de Industria y Comercio reconoció el biorreactor como un modelo de utilidad y le otorgó la patente.
Condiciones propicias
Los procesos bioquímicos y biológicos que se desencadenan gracias a la acción del biorreactor se encuentran controlados y permiten elaborar tejidos artificiales con características superiores a las de los cultivos estáticos (por ejemplo, una incubadora celular). Así, se desarrollan soportes grandes, un ambiente mejor controlado y una mayor área de cultivo.
Asimismo, el equipo permite el crecimiento de células de fibroblastos en mallas de colágeno. Y, a través de agitación continua, efectúa una distribución más adecuada de las sustancias utilizadas y una proliferación celular en condiciones óptimas de esterilidad.
El cultivo de tejido conectivo artificial se hace mediante un sistema de dispersión de gas que facilita la transferencia de CO2 y O2 en el material en crecimiento, al tiempo que optimiza la aireación superficial.
La profesora Fontanilla asegura que los biorreactores normales tienen una capacidad de cincuenta mililitros, pero resalta que en el laboratorio de la UN lograron desarrollarlo de tal manera que su capacidad es de dos litros y funciona fuera de la incubadora de CO2.
“El biorreactor nos permite manipular las condiciones del cultivo y así determinamos cómo se comportan las células, cómo crecen”, asegura Diana Nieto, ingeniera química integrante del equipo de investigadores. Agrega que la importancia de este desarrollo se evidencia en casos como el de los diabéticos, cuyas heridas no cicatrizan fácilmente porque no tienen suficiente oxígeno.
“En estas personas los fibroblastos no son iguales a los de una persona sana. Sin embargo, con nuestro equipo, se simulan las condiciones del diabético (bajo oxígeno) y, a partir de los resultados, determinamos si es esta la causa verdadera de la no cicatrización”, dice Nieto.
Así, el biorreactor determina los soportes y las células propicias para cada caso; como las que están involucradas en la señalización celular y en el cierre de heridas, que son las encargadas de dar las órdenes a otras células para que comiencen el proceso de cicatrización o de regeneración.
Sello UN
Cada uno de los integrantes del GIT ha contribuido a perfeccionar el biorreactor. Gracias a su entrega, los resultados del grupo serán la base de partida para crear una empresa de tipo spin-off (derivada de la investigación científica) que está próxima a ponerse en marcha con el apoyo de Colciencias.
De esta manera, se aprovechará la capacidad instalada del laboratorio, lo que hará más rentable el procedimiento, al producir una mayor cantidad de tejido para beneficiar a más personas.
“Este biorreactor simula las condiciones y estímulos naturales del cuerpo de una manera más exacta que cuando las células son cultivadas en una pequeña caja estática de dos dimensiones. Esto se traduce en una mejor manufactura del producto, que llega a más personas”, concluye el químico Sergio Casadiegos, integrante del grupo.
Créditos: http://www.agenciadenoticias.unal.edu.co/inicio.html
