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Proyectos de investigación

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Medicinas celulares reprogramadas nanotecnológicamente

Terapia génica y regenerativa

Investigador Principal: Marcos García Fuentes

Más información

Centro de investigación o Institución: Centro Singular en Medicina Molecular y Enfermedades Crónicas. Universidad de Santiago de Compostela

Sinopsis

Este proyecto tiene como objetivo el desarrollo de dispositivos nanotecnológicos que permitan controlar in situ el estado de diferenciación de células madre. Este tipo de tecnologías nos permitirán en un futuro desarrollar medicamentos complejos donde células madre indiferenciadas y dichos dispositivos son co-implantados en pacientes para la regeneración de un tejido diana sin necesidad de esperar por el cultivo de tejidos en laboratorio. En nuestro caso, hemos enfocado el primer prototipo de nuestra tecnología hacia la diferenciación condrogénica, el cual representa un grave problema ortopédico. Nuestros dispositivos están basados en matrices de polímero ("andamiajes") biodegradables que actúan como sustitutos temporales del tejido en tanto que este se forma. Para inducir la formación del tejido dañado, los andamiajes son cargados con medicamentos inductores de la formación de cartílago. Unos primeros prototipos de andamiajes fueron bioactivados a través de la incorporación de dos proteínas (BMP-7 y TGF-β3) que actúan sinérgicamente para inducir la formación de tejidos. Un segundo prototipo más sofisticado, utiliza medicamentos génicos que deben de estar incorporados en nanovehículos para su transporte eficaz dentro de las células. Cuando las células madre son moduladas por estos nanomedicamentos génicos se induce su diferenciación a células formadoras de cartílago.

En nuestro proyecto hemos desarrollado una plataforma de andamiajes cargados de estos nanomedicamentos génicos que tiene una consistencia líquida pero que puede ser transformado en un gel tras su implantación. Estudios realizados en este andamiaje muestran que células madre mesenquimales pueden anidar y proliferar en este polímero, y que cuando el material empleado tiene unas características adecuadas se pueden conseguir niveles de transfección elevados dentro de estos ambientes tridimensionales. Los andamiajes activados genéticamente son capaces de inducir un estímulo diferenciador a cartílago muy elevado, y superior al obtenido con otras tecnologías competidoras. En este momento estamos estudiando cuanto tiempo persiste dicho estimulo diferenciador y si es capaz por sí solo de generar diferenciaciones a condroblastos estables. Asimismo, estamos redactando una patente sobre esta tecnología con el fin de impulsar su futura traslación clínica.

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