Investigadores en el camino hacia una cura - Enfoque en el Dr. James Martin
¿Qué pasaría si las articulaciones lesionadas pudieran sanarse a sí mismas antes de desarrollar artrosis (OA)? El proyecto actual de 3 años de duración del Dr. James Martin, financiado por la Arthritis Foundation titulado: "Engineering Endogenous Cartilage Repair" (Ingeniería de la reparación endógena del cartílago), está intentando hacer precisamente eso —descubrir formas de ayudar a las articulaciones a sanarse antes de desarrollar OA.
El Dr. Martin y su equipo utilizan cabras especiales que tienen defectos en áreas del fémur y del cartílago, justo por encima de la rodilla. Esto imita en gran medida las lesiones de rodilla que pueden verse en los seres humanos. Los defectos se reparan quirúrgicamente con una matriz de hidrogel que contiene dos ingredientes importantes: agente atrayente de células de reparación y factor de crecimiento. El agente atrayente de células de reparación hace que las células de reparación, denominadas células progenitoras condrogénicas (CPC), migren al hidrogel. Las CPC se encuentran de forma natural en el cartílago. El factor de crecimiento, el cual se libera a lo largo de 10 días, hace que las CPC del hidrogel se multipliquen y reparen la lesión con un nuevo cartílago.
Tras la cirugía, las cabras son enviadas a la Universidad de Iowa para sanar. Su actividad se restringe durante 30 días, y estas son colocadas en corrales. Luego se les permite volver a las pasturas, donde pasan la mayor parte de la duración del estudio. Las lesiones se examinan mediante imágenes de resonancia magnética al mes y a los tres meses. A los seis meses se examinan muestras de tejido y se realizan mediciones para determinar el grado de curación.
El Dr. Martin y su equipo comenzarán a analizar los datos de la reparación del cartílago este verano. La localización de la lesión —zonas que soportan peso frente a zonas que no lo soportan— será fundamental en los análisis. "Esperábamos que una articulación que soporta peso no respondiera tan bien como una articulación que no lo soporta", explicó el doctor Martin. "No obstante, los experimentos de cultivo celular están demostrando que la presión en una articulación que soporta peso puede ser beneficiosa para el proceso de curación".
La OA es una enfermedad sumamente extendida y degenerativa, que afecta a más de 30 millones de estadounidenses, y esta es una de las razones por las cuales el Dr. Martin la está estudiando. Está especialmente interesado en la OA postraumática (PTOA) porque se sabe cuándo se produce una lesión y la gravedad de la misma. El Departamento de Defensa (DOD) ha expresado su interés en su trabajo para ayudar a tratar a los veteranos que son susceptibles de padecer PTOA debido a lesiones relacionadas con batallas o el servicio. "Esto es sumamente emocionante porque puede ofrecer una solución para que los jóvenes eviten años de dolor y eventuales cirugías de reemplazo articular", explicó el Dr. Martin.
Al Dr. Martin le gustaría continuar su trabajo con la OA avanzada. "Uno de los problemas de la OA en pacientes de edad avanzada es que no sabemos cuándo comienza, por lo que se desarrolla a lo largo de décadas. Si bien el proyecto en el que estoy trabajando actualmente debería funcionar potencialmente bien en pacientes más jóvenes, podría funcionar de forma diferente en un caso de OA más avanzada. Es posible que necesitemos un enfoque diferente para poner en marcha las CPC que están presentes en una lesión más antigua. Es posible que necesitemos formas adicionales para ayudar a iniciar el proceso de curación", afirmó.
El Dr. Martin recientemente publicó un artículo sobre un estudio que estableció algunas de las bases de su actual proyecto financiado por la fundación. El artículo titulado: "Enhanced phagocytic capacity endows chondrogenic progenitor cells with a novel scavenger function within injured cartilage" (La capacidad fagocítica mejorada dota a las células progenitoras condrogénicas con una novedosa función depuradora dentro del cartílago lesionado), analizaba el papel de las CPC en el proceso de curación del cartílago. Se le concedió una patente y solicitó una segunda patente sobre la tecnología relacionada con su trabajo con la matriz de hidrogel y los métodos utilizados para la reparación del cartílago.
El Dr. Martin es profesor asociado en la Universidad de Iowa. Trabaja en el Departamento de Ortopedia y Rehabilitación y en el Departamento de Ciencias Farmacéuticas y Terapéutica Experimental de la universidad. Este es su primer proyecto financiado por la Arthritis Foundation.
El Dr. Martin y su equipo utilizan cabras especiales que tienen defectos en áreas del fémur y del cartílago, justo por encima de la rodilla. Esto imita en gran medida las lesiones de rodilla que pueden verse en los seres humanos. Los defectos se reparan quirúrgicamente con una matriz de hidrogel que contiene dos ingredientes importantes: agente atrayente de células de reparación y factor de crecimiento. El agente atrayente de células de reparación hace que las células de reparación, denominadas células progenitoras condrogénicas (CPC), migren al hidrogel. Las CPC se encuentran de forma natural en el cartílago. El factor de crecimiento, el cual se libera a lo largo de 10 días, hace que las CPC del hidrogel se multipliquen y reparen la lesión con un nuevo cartílago.
Tras la cirugía, las cabras son enviadas a la Universidad de Iowa para sanar. Su actividad se restringe durante 30 días, y estas son colocadas en corrales. Luego se les permite volver a las pasturas, donde pasan la mayor parte de la duración del estudio. Las lesiones se examinan mediante imágenes de resonancia magnética al mes y a los tres meses. A los seis meses se examinan muestras de tejido y se realizan mediciones para determinar el grado de curación.
El Dr. Martin y su equipo comenzarán a analizar los datos de la reparación del cartílago este verano. La localización de la lesión —zonas que soportan peso frente a zonas que no lo soportan— será fundamental en los análisis. "Esperábamos que una articulación que soporta peso no respondiera tan bien como una articulación que no lo soporta", explicó el doctor Martin. "No obstante, los experimentos de cultivo celular están demostrando que la presión en una articulación que soporta peso puede ser beneficiosa para el proceso de curación".
La OA es una enfermedad sumamente extendida y degenerativa, que afecta a más de 30 millones de estadounidenses, y esta es una de las razones por las cuales el Dr. Martin la está estudiando. Está especialmente interesado en la OA postraumática (PTOA) porque se sabe cuándo se produce una lesión y la gravedad de la misma. El Departamento de Defensa (DOD) ha expresado su interés en su trabajo para ayudar a tratar a los veteranos que son susceptibles de padecer PTOA debido a lesiones relacionadas con batallas o el servicio. "Esto es sumamente emocionante porque puede ofrecer una solución para que los jóvenes eviten años de dolor y eventuales cirugías de reemplazo articular", explicó el Dr. Martin.
Al Dr. Martin le gustaría continuar su trabajo con la OA avanzada. "Uno de los problemas de la OA en pacientes de edad avanzada es que no sabemos cuándo comienza, por lo que se desarrolla a lo largo de décadas. Si bien el proyecto en el que estoy trabajando actualmente debería funcionar potencialmente bien en pacientes más jóvenes, podría funcionar de forma diferente en un caso de OA más avanzada. Es posible que necesitemos un enfoque diferente para poner en marcha las CPC que están presentes en una lesión más antigua. Es posible que necesitemos formas adicionales para ayudar a iniciar el proceso de curación", afirmó.
El Dr. Martin recientemente publicó un artículo sobre un estudio que estableció algunas de las bases de su actual proyecto financiado por la fundación. El artículo titulado: "Enhanced phagocytic capacity endows chondrogenic progenitor cells with a novel scavenger function within injured cartilage" (La capacidad fagocítica mejorada dota a las células progenitoras condrogénicas con una novedosa función depuradora dentro del cartílago lesionado), analizaba el papel de las CPC en el proceso de curación del cartílago. Se le concedió una patente y solicitó una segunda patente sobre la tecnología relacionada con su trabajo con la matriz de hidrogel y los métodos utilizados para la reparación del cartílago.
El Dr. Martin es profesor asociado en la Universidad de Iowa. Trabaja en el Departamento de Ortopedia y Rehabilitación y en el Departamento de Ciencias Farmacéuticas y Terapéutica Experimental de la universidad. Este es su primer proyecto financiado por la Arthritis Foundation.