Volver a crecer o reemplazar el hueso perdido por una enfermedad es complicado y, a menudo, doloroso. En un nuevo estudio, investigadores australianos han encontrado una forma relativamente sencilla de inducir a las células madre a convertirse en células óseas de forma rápida y eficiente, utilizando ondas sonoras de alta frecuencia.
Las células madre tienen un enorme potencial médico para ayudar a regenerar varios tejidos en el cuerpo, pero se ha demostrado que es particularmente difícil trabajar con huesos. El hueso se origina a partir de lo que se conoce como células madre mesenquimales (MSC), que residen principalmente en la médula ósea. Recolectarlos es un procedimiento doloroso, luego convertirlos en células óseas es difícil de escalar a niveles útiles.
Pero los investigadores de RMIT ahora han encontrado una forma más rápida y sencilla de inducir a las MSC a convertirse en células óseas. Estudios previos sugirieron que las vibraciones de las ondas de sonido pueden inducir la diferenciación celular, pero generalmente tomó más de una semana con resultados mixtos. Estos experimentos se han limitado a frecuencias bajas y se pensó que las frecuencias más altas tendrían pocos beneficios. Entonces, para el nuevo estudio, el equipo de RMIT investigó estas frecuencias más altas.
El equipo usó un microchip que producía ondas de sonido en el rango de MHz y lo dirigió a las MSC en aceite de silicona en una placa de cultivo. Descubrieron que la configuración óptima era exponer estas células a señales de 10 MHz durante 10 minutos al día durante cinco días, lo que aumentó los niveles de ciertos marcadores que indicaban que se estaban convirtiendo en células óseas.
Un diagrama que ilustra cómo el microchip (izquierda) produce ondas sonoras para inducir a las células madre en cultivo (derecha) a comenzar a diferenciarse en hueso RMIT
“Podemos usar las ondas de sonido para aplicar la cantidad justa de presión en los lugares correctos a las células madre, para desencadenar el proceso de cambio”, dijo Leslie Yeo, investigadora codirectora del estudio. “Nuestro dispositivo es económico y fácil de usar, por lo que podría ampliarse fácilmente para tratar un gran número de células simultáneamente, algo vital para una ingeniería de tejidos eficaz”.
Una vez que las células madre han comenzado a diferenciarse en hueso, pueden inyectarse en el cuerpo en el sitio de una lesión o enfermedad, o recubrirse en un implante, listo para producir hueso nuevo. El equipo dice que este proceso elimina la necesidad de medicamentos que convenzan a las células madre por este camino y hace que todo sea mucho más rápido y eficiente. Es importante destacar que las MSC se pueden obtener de otras partes del cuerpo del paciente, como el tejido adiposo, que es menos invasivo que la médula ósea.
El equipo planea continuar investigando cómo ampliar la plataforma para un uso práctico.
La investigación fue publicada en la revista Small.
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