Nanotecnología para lesiones medulares: una investigadora del CSIC coordinará el proyecto internacional

La investigadora del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) Conchi Serrano va a coordinar el trabajo de centros de investigación de seis países europeos en una iniciativa pionera para reparar lesiones medulares a través de la ciencia de materiales, la medicina regenerativa y la nanotecnología.

El proyecto se llama Piezo4Spine y cuenta con 3,5 millones de euros de financiación de la convocatoria Pathfinder de la Unión Europea. Su objetivo es analizar la respuesta de células y tejidos a estímulos mecánicos para desarrollar nuevas terapias eficaces en el tratamiento de lesiones de médula.

«Nuestro objetivo es intentar entender mejor la lesión medular y, con ese conocimiento, proporcionar una solución terapéutica a los lesionados medulares. Nos hemos planteado dos dianas específicas a las que la comunidad científica no ha dado suficiente importancia hasta el momento: los mecanorreceptores Piezo y los fibroblastos que participan en la respuesta al daño neural», señala Serrano.

Los mecanorreceptores son componentes del organismo que se activan por movimientos como la contracción de los músculos y la presión en las articulaciones. Los fibroblastos son células que intervienen en la formación del tejido conectivo que une diferentes órganos y estructuras del cuerpo.

La hipótesis del proyecto, cuya reunión inaugural acaba de celebrarse, radica en el concepto de mecanotransducción, es decir, «la capacidad que tienen nuestras células y tejidos para sentir y responder a estímulos mecánicos», aclara Serrano. Como explica la investigadora, las células no solo son sensibles a estímulos químicos y biológicos, sino que también sienten lo mecánico. El objetivo de su trabajo es investigar esos procesos de señalización mecánica y cómo se relacionan con el funcionamiento del tejido nervioso en estado normal y dañado.

Hace aproximadamente una década (2010) los científicos identificaron estos receptores mecánicos en células de mamífero. El descubrimiento que fue reconocido con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina para Arden Patapoutian, en 2021. «Él identificó por primera vez el receptor proteico que está en la membrana de las células, y es capaz de sentir vibraciones mecánicas y desencadenar respuestas celulares concretas», menciona Serrano. Son estos receptores mecánicos, llamados Piezo, los que representan la base de este novedoso trabajo y su punto más revolucionario: «Nos preguntamos por qué no usar estos Piezo y ver qué implicación tienen en procesos patológicos como la lesión medular», destaca Serrano.

Fibroblastos

Además del estudio de los receptores Piezo y su implicación en el daño neural, el trabajo propone un segundo pilar terapéutico: desarrollar herramientas de ingeniería genética para modular los fibroblastos que participan en los procesos de cicatrización. Estos fibroblastos son uno de los tipos celulares que más rápido responden para controlar y cicatrizar la zona del cuerpo dañada. Sin embargo, esta activación dificulta la regeneración natural del tejido dañado, en este caso, la médula espinal. Por ello, el consorcio de Piezo4Spine trabajará en el bloqueo de estos fibroblastos, favoreciendo los procesos regenerativos del propio cuerpo.

«A lo largo del proyecto, desarrollaremos una matriz tridimensional por bioimpresión 3D cargada con nanovehículos que llevarán terapias activas al sitio de la lesión», señala Serrano, quien se muestra segura de que, de tener éxito, «este proyecto permitirá acceder a nuevos conocimientos y tecnologías que no sólo podrían ser útiles para la regeneración neural, sino también para otras patologías que compartan dianas terapéuticas».