La herida acciona su propio interruptor: un apósito mecanosensible acelera la reparación en ratones y piel humana ex vivo

Las señales necesarias para la cicatrización de las heridas no siempre son escasas; a veces, el verdadero reto consiste en hacer que actúen en el lugar y el momento adecuados. Un equipo del Imperial College de Londres diseñó un material capaz de responder a la fuerza de tracción celular, permitiendo que las propias células implicadas en la reparación desencadenen la liberación local de factores de crecimiento. Tanto en heridas cutáneas de ratones como en piel humana ex vivo, esta estrategia mostró indicios preliminares de favorecer la reparación.

La tecnología, publicada en «Nature Materials», se denomina «cargas activadas por fuerza de tracción» (traction-force-activated payloads, TrAPs). Cada TrAP está formado por un aptámero de ADN capaz de unirse a un factor de crecimiento específico, un extremo de conexión fijado al andamio y un asidero para la adhesión celular. El aptámero captura primero factores de crecimiento procedentes de células, tejido lesionado o lisado plaquetario y restringe temporalmente su actividad; solo cuando las células reparadoras se adhieren y ejercen una fuerza de tracción, los factores se liberan en las proximidades.

Los investigadores desarrollaron por separado estructuras capaces de actuar sobre VEGF-A, HGF, FGF-2 y PDGF-BB, y las probaron con células primarias humanas, heridas en animales y tejidos ex vivo. A diferencia del suministro continuo de fármacos añadidos externamente a toda la herida, este sistema intenta aprovechar los recursos moleculares ya presentes en el tejido y convertir la fuerza mecánica generada por las células en una señal de suministro. Por ello, la dosis necesaria de factores de crecimiento puede ser varios órdenes de magnitud inferior a la de los métodos de administración clínica actuales; sin embargo, ambos enfoques todavía no se han comparado directamente en ensayos con seres humanos.

En un pequeño estudio con ratones, un material esponjoso que incorporaba simultáneamente elementos de captura para cuatro factores de crecimiento presentó, en el día 10, un diámetro estandarizado de la herida menor que el observado con un TrAP que no podía activarse mediante tracción y con un andamio convencional utilizado como control. Los experimentos con piel humana ex vivo también mostraron una mejora de la reparación, pero el tejido procedía únicamente de tres donantes. Además, el modelo ex vivo carece de circulación sanguínea, sistema inmunitario y del estado general de salud del paciente, por lo que no puede equipararse a los resultados de un tratamiento clínico.

La plataforma aumentó la formación de vasos sanguíneos en un modelo de lesión del fémur en ratas, pero no produjo crecimiento óseo, lo que demuestra que «activar una señal biológica» no basta necesariamente para completar la regeneración del tejido. En cuanto a las heridas cutáneas, los experimentos existentes con animales tampoco emplearon heridas diabéticas ni infectadas. Estas situaciones clínicas frecuentes implican un flujo sanguíneo insuficiente, inflamación persistente y carga microbiana, y son mucho más complejas que las heridas agudas controladas.

Los próximos pasos, además de confirmar si el material puede fabricarse y conservarse de forma estable, deberán evaluar la toxicidad, la respuesta inmunitaria y la degradación de los aptámeros de ADN y del andamio, así como la resistencia de la piel después de la cicatrización, la formación de cicatrices y su función a largo plazo. Actualmente no existen datos obtenidos en seres humanos vivos, y algunos de los inventores están vinculados con Traxion Biotech. Por tanto, se trata de una plataforma preclínica de materiales con un mecanismo novedoso, no de un apósito inteligente cuya utilización en pacientes ya esté demostrada.