Un dulce nanomaterial activa el crecimiento óseo.

La medicina regenerativa puede mejorar la calidad de vida ofreciendo enfoques menos invasivos y más exitosos para promover el crecimiento del hueso. Un equipo multidisciplinario integrado, entre otros, por el Dr. Samuel I. Stupp, Director del Northwestern's Simpson Querrey Institute for BioNanotechnology, el Dr. Wellington K. Hsu, profesor asociado de cirugía ortopédica y el Dr. Erin LK Hsu, profesor investigador asistente de cirugía ortopédica, ambos de la Northwestern University Feinberg School of Medicine, han desarrollado un nuevo nanomaterial con moléculas de azúcar en la superficie para potencial el poder regenerativo. En el nuevo nanomaterial, los azúcares se muestran en un andamio construido a partir de moléculas de autoensamblaje conocido como anfífilos peptídicos. Los investigadores estudiaron in vivo el efecto del nanomaterial, recubierto con el polisacárido sintetizado, en la actividad de un factor de crecimiento denominado proteína morfogenética ósea 2 (BMP-2). Encontraron que la cantidad de proteína necesaria para una fusión espinal se redujo a un nivel sin precedentes: 100 veces menos de la usualmente necesaria. La fusión espinal es un procedimiento quirúrgico común que une vértebras adyacentes entre sí usando un injerto de hueso y factores de crecimiento para promover su crecimiento, estabilizando la columna vertebral. El hueso utilizado en el injerto puede provenir de la pelvis del paciente o de un banco de huesos. Los polímeros de azúcar son conocidos como polisacáridos sulfatados. Cientos de proteínas tienen dominios específicos para unirse a estos polisacáridos con la finalidad de activar señales. Tales proteínas están implicadas en el crecimiento de los vasos sanguíneos, el reclutamiento de células y la proliferación celular, todos procesos biológicos muy importantes en la regeneración de tejidos. Debido a lo expuesto, los autores del artículo, publicado en la revista Nature Nanotechnology (19 de junio), sugieren la posible adaptación del método para la regeneración de otros tejidos, incluyendo el músculo, tendones y cartílagos. Los nanomateriales biodegradables actúan como una matriz extracelular artificial formada por filamentos diminutos a nanoescala capaz de imitar a las células del cuerpo que activan el BMP-2 para emitir señales y hacer que ciertos tipos de células madre se conviertan  en óseas.  La investigación se centra en el gran impulso de señalización producido por la nanoestructura azucarada para lograr la regeneración ósea a través de la activación del factor de crecimiento BMP-2. Con pequeños cambios de diseño, el método puede ser utilizado con otros factores de crecimiento para la regeneración de todo tipo de tejidos, incluso para potenciar factores de crecimiento producidos por biotecnología recombinante en vez de los naturales presentes en nuestro cuerpo.                                                                                              

Factor de crecimiento, proteína morfogenética ósea.

                                                                                                            
Lectura complementaria:
Sulfated glycopeptide nanostructures for multipotent protein activation.
Patente WO2005056039.