Boletín
Nº 203 - noviembre 2019
El grafeno
activa células inmunitarias para la regeneración ósea en ratones
Un equipo de investigadores italianos de la iniciativa europea Graphene Flagship ha descubierto que las nanoherramientas
de grafeno pueden activar la formación de hueso en un
experimento con ratones. Esperan que el descubrimiento tenga aplicación clínica
algún día.
Sergio Ferrer | | 27 noviembre 2019 08:00
Ratón de laboratorio. / Pixabay
El grafeno
ya se utiliza desde hace años en la industria aeronáutica y automóvil, e
incluso se emplea para crear nuevos composites. Sin embargo, todavía
tiene un largo camino por recorrer para llevar al consumidor las
revolucionarias aplicaciones prometidas desde que Andre
Geim y Konstantin Novoselov recibieran el Premio Nobel de Física en 2010. Un
equipo de investigadores de varias universidades italianas, que participan en
el consorcio Graphene Flagship, pretende cambiar esto y aplicarlo a terapias
de medicina regenerativa.
Las publicaciones acerca de las aplicaciones biomédicas de
los materiales basados en el grafeno han aumentado en
los últimos años. Así lo asegura la investigadora de la Universidad de Padua
(Italia) Lucía Gemma
Delogu, que considera que esto es debido a sus
"increíbles" propiedades fisicoquímicas, una larga lista que incluye desde su
alta flexibilidad y resistencia a su buena conductividad, tanto eléctrica como
térmica.
Delogu
y su equipo han trabajado para aprovechar el material en el campo de la biomedicina. Su estudio publicado
este año en la revista Nanoscale muestra
cómo las propiedades inmunitarias
del grafeno permiten regenerar el tejido óseo en
ratones. Esto es posible mediante nanoherramientas
capaces de activar o desactivar la respuesta inmunitaria, un enfoque que
tiene gran interés para las terapias contra el cáncer y la ingeniería de
tejidos.
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Estos nanosistemas
pueden mejorar la regeneración ósea, un proceso que requiere de la
interacción entre las células inmunitarias y esqueléticas
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"Los nanosistemas basados en grafeno pueden mejorar la regeneración ósea, un proceso
complejo que requiere de la interacción entre las células inmunitarias y esqueléticas",
explica Delogu a Sinc. En
el estudio, los investigadores combinaron un tipo de óxido de grafeno con fosfato de calcio, sustancia capaz de activar dicha regeneración.
"La inyección del nanosistema en
la tibia de ratones mostró una
mejora en la masa ósea de la zona y en la formación de hueso, lo que sugiere
que la combinación es capaz de activar monocitos
para inducir la osteogénesis",
continúa la autora.
¿Cómo responde el cuerpo ante el grafeno?
Delogu es también la coordinadora
del proyecto G-Immunomics, cuyo objetivo es analizar el impacto que
tiene el grafeno sobre la salud de los seres vivos, de cara a sus posibles aplicaciones
biomédicas. El proyecto forma parte del Graphene
Flagship, un consorcio europeo de más de 150 centros
de investigación y empresas, con un presupuesto de 1.000 millones de euros y la
meta de sacar al grafeno de los laboratorios.
"El uso del grafeno en biomedicina
busca revolucionar los protocolos médicos con nuevas aproximaciones teranósticas", concepto que fusiona los términos terapia y
diagnóstico en el contexto de la medicina
personalizada. "Si aprendemos cómo interacciona el grafeno
con nuestro sistema inmunitario podremos explorar terapias mucho más específicas para el tratamiento de enfermedades",
asegura.
La investigadora explica que estas interacciones son
complejas, por lo que todavía se trata de "una imagen a la que le faltan varios
colores". Al inyectar un nanomaterial, este entra en
contacto con las células inmunintaria de la sangre,
por lo que estudiar el impacto del grafeno en la
respuesta inmunitaria es "fundamental".
Por este motivo, el equipo de Delogu
también estudia cómo el grafeno puede estimular o
suprimir la respuesta inmunitaria. "Nuestra investigación quiere mostrar una
imagen amplia de la interacción de las células inmunitarias de la sangre con
materiales en 2D como aquellos basados en grafeno",
con el objetivo último de que puedan aplicarse en biomedicina de forma
eficiente pero también segura.
Grafeno contra la
osteoporosis
Las enfermedades relacionadas con la pérdida de masa ósea,
como la osteoporosis, son un problema para millones de personas en todo el
mundo. La Organización Mundial de la Salud estima que, solo en Europa, 22
millones de mujeres y 5,5 de hombres con edades comprendidas entre los 50 y los
84 años sufren esta enfermedad.
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El método
podría aplicarse en el futuro a combatir la pérdida ósea que sufren los
astronautas debido a la falta de gravedad
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"Nuestras investigaciones
preclínicas revelan que el grafeno funcionalizado puede ofrecer una oportunidad médica para
luchar contra estas enfermedades relacionadas con los huesos", dice la
experta. "Al promover la regeneración ósea también se podrían usar para
mejorar la curación de heridas óseas y acortar sus tiempos".
Incluso,
asegura, para combatir la pérdida ósea que sufren los astronautas debido a la
falta de gravedad. En este ámbito, Delogu participa en el proyecto WHISKIES,
recientemente financiado por la Agencia Espacial Europea.
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La investigadora confía en que el grafeno
pueda tener futuro en biomedicina "Estamos en una fase temprana, pero esperamos
que el trabajo abra la puerta a aplicaciones clínicas reales para los
materiales basados en grafeno", comenta. Su sueño es
explorar el potencial inmunológico de este material en otros campos de la medicina regenerativa.
La agencia Sinc participa en el
proyecto europeo SCOPE, coordinado por FECYT y financiado por la Unión
Europea a través de Horizon 2020. Los objetivos de
SCOPE son comunicar resultados visionarios de la investigación de proyectos
asociados al Graphene Flagship y el Human Brain Project, así como
promover y reforzar las relaciones en la comunidad científica de las
Iniciativas de Investigación Emblemáticas de las Tecnologías Futuras y
Emergentes (FET Flagships) en la UE.
Zona geográfica: Europa
Fuente: SINC
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