Siete centros de investigación de seis países europeos -entre ellos el Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo-, coordinados por la investigadora del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) Conchi Serrano, han comenzado una iniciativa pionera para reparar lesiones medulares a través de la ciencia de materiales, la medicina regenerativa y la nanotecnología.

El proyecto Piezo4Spine, financiado con 3,5 millones de euros en la convocatoria Pathfinder de la Unión Europea, analizará la respuesta de células y tejidos a estímulos mecánicos para desarrollar nuevas terapias eficaces en el tratamiento de lesiones de médula.


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¬ęNuestro objetivo es intentar entender mejor la lesi√≥n medular y, con ese conocimiento, proporcionar una soluci√≥n terap√©utica a los lesionados medulares. Nos hemos planteado dos dianas espec√≠ficas a las que la comunidad cient√≠fica no ha dado suficiente importancia hasta el momento: los mecanorreceptores Piezo y los fibroblastos que participan en la respuesta al da√Īo neural¬Ľ, ha explicado Serrano.

La hip√≥tesis del proyecto, cuya reuni√≥n inaugural se celebra este martes, radica en el concepto de mecanotransducci√≥n, es decir, ¬ęla capacidad que tienen nuestras c√©lulas y tejidos para sentir y responder a est√≠mulos mec√°nicos¬Ľ, ha aclarado Serrano.


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Como ha detallado la investigadora, las c√©lulas no solo son sensibles a est√≠mulos qu√≠micos y biol√≥gicos, sino que tambi√©n sienten lo mec√°nico. Precisamente, el objetivo de su trabajo es investigar esos procesos de se√Īalizaci√≥n mec√°nica y c√≥mo se relacionan con el funcionamiento del tejido neural en estado fisiol√≥gico y patol√≥gico.

Se trata de una ciencia pionera ya que, de hecho, no fue hasta hace aproximadamente una década (2010) cuando se hallaron estos receptores mecánicos en células de mamífero. Este descubrimiento fue reconocido con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina para Arden Patapoutian, en 2021.

¬ę√Čl identific√≥ por primera vez el receptor proteico que est√° en la membrana de las c√©lulas, y es capaz de sentir vibraciones mec√°nicas y desencadenar respuestas celulares concretas¬Ľ, ha puntualizado Serrano.

Son estos receptores mec√°nicos, llamados Piezo, los que representan la base de este novedoso trabajo y su punto m√°s revolucionario: ¬ęNos preguntamos por qu√© no usar estos Piezo y ver qu√© implicaci√≥n tienen en procesos patol√≥gicos como la lesi√≥n medular¬Ľ.



FIBROBLASTOS, OTRO PILAR TERAP√ČUTICO

Adem√°s del estudio de los receptores Piezo y su implicaci√≥n en el da√Īo neural, el trabajo propone un segundo pilar terap√©utico: desarrollar herramientas de ingenier√≠a gen√©tica para modular los fibroblastos que participan en los procesos de cicatrizaci√≥n.

Estos fibroblastos son uno de los tipos celulares que m√°s r√°pido responden para controlar y cicatrizar la zona del cuerpo da√Īada. Sin embargo, esta activaci√≥n dificulta la regeneraci√≥n natural del tejido neural da√Īado, en este caso, la m√©dula espinal. Por ello, el consorcio de Piezo4Spine trabajar√° en el bloqueo de estos fibroblastos, favoreciendo los procesos regenerativos del propio cuerpo.



¬ęA lo largo del proyecto, desarrollaremos una matriz tridimensional por bioimpresi√≥n 3D cargada con nanoveh√≠culos que llevar√°n terapias activas al sitio de la lesi√≥n¬Ľ, ha se√Īalado Serrano, quien se muestra segura de que, de tener √©xito, ¬ęeste proyecto permitir√° acceder a nuevos conocimientos y tecnolog√≠as que no s√≥lo podr√≠an ser √ļtiles para la regeneraci√≥n neural, sino tambi√©n para otras patolog√≠as que compartan dianas terap√©uticas¬Ľ.

Piezo4Spine cuenta con la participaci√≥n del Hospital Nacional de Parapl√©jicos (Espa√Īa), el Instituto Tecnol√≥gico Italiano (Italia), la Universidad de Coimbra (Portugal), la Universidad Cat√≥lica de Lovaina (B√©lgica), la empresa Black Drop Biodrucker GmbH (Alemania) y la empresa ACIB GmbH (Austria).



Del ICMM-CSIC también participan los investigadores del Grupo de Materiales para Medicina y Biotecnología (MaMBIO) Puerto Morales y Sabino Veintemillas; y Ricardo García, del Grupo de Microscopía de Fuerzas Avanzada y Nanolitografía (ForceTool).

El equipo del CSIC, además de coordinar, participará y liderará muchas de las tareas de desarrollo de los nanovehículos terapéuticos y la matriz tridimensional, del estudio de los receptores Piezo y de la evaluación y validación de la prueba de concepto en cultivos celulares y en el modelo preclínico de lesión medular en ratas. La Unidad Asociada que mantiene el CSIC con el Hospital de Parapléjicos de Toledo otorgará perspectiva clínica y soporte a la colaboración estrecha entre ambos centros.



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