Nuevos biomateriales para luchar contra lesiones en el sistema nervioso periférico

Las lesiones en el sistema nervioso periférico, generalmente causadas por accidentes traumáticos, pueden desembocar en la pérdida de control motor y la percepción sensorial. La consecuencia de una lesión de este tipo tiene una incidencia severa en la calidad de vida de miles de personas. Las lesiones de nervio periférico causan más de un millón de consultas médicas anuales en EEUU y Europa, de las que más de un 10% deben pasar por quirófano. Los impedimentos físicos causados por esta lesión se producen por la interrupción de la señal nerviosa como consecuencia de la sección del nervio.

Debido a la gravedad de esta patología y a su amplia incidencia, la suma de ciencia y tecnología trata de buscar nuevas vías para desbrozar un camino hacia una tecnología capaz de revertir sus consecuencias. De este modo, se busca fabricar implantes mediante el uso de materiales biocompatibles y biodegradables y tecnologías de microfabricación, para generar una estructura con forma tubular que permita obtener una alta capacidad de regeneración, restableciendo la conexión entre células nerviosas, rota inicialmente al seccionarse el nervio.

Con el objetivo de aprovechar este fenómeno por medio de la tecnología, el centro tecnológico vasco IK4-TEKNIKER lidera el proyecto europeo NEURIMP, en el que colabora con otra entidad vasca, la empresa Histocell, así como con el Hospital Nacional de Parapléjicos de Toledo, las universidades británicas de Sheffield y Westminster, la consultora holandesa Qserve y las empresas de biomateriales Vornia Biomaterials (Irlanda) y Contipro (República Checa). El proyecto, perteneciente al VII Programa Marco de la Comisión Europea, cuenta con una financiación de 3,5 millones de euros y se prolongará durante 4 años, hasta finales de 2017.

Esta iniciativa está concebida para seleccionar nuevos biomateriales con propiedades óptimas de biocompatibilidad, biodegradabilidad y biotoxicidad, además de unas propiedades mecánicas similares al nervio seccionado. Estos biomateriales se procesarán con tecnologías de microfabricación, obteniéndose una estructura tubular que se asemeja al nervio seccionado en dimensiones y propiedades mecánicas. Se trata de la creación, de implantes biomiméticos formados por estructuras tubulares que integran microcanales o nanofibras realizadas en los biomateriales seleccionados para facilitar así el crecimiento de las células nerviosas que permitan unir los dos extremos seccionados.

En particular, IK4-TEKNIKER focalizará su actividad en el desarrollo de tecnologías de procesado de polímeros a escala micrométrica, incluyendo aquellas que se desarrollan en sala blanca con el propósito de optimizar la estructura tubular (compuesta por microcanales) que constituye el implante. Además, trabajará con polímeros sintéticos y naturales sintetizados por otros socios del consorcio y adecuará las tecnologías de microfabricación a las propiedades mecánicas, ópticas y reológicas de los nuevos materiales. Participará también en la validación y selección de las tecnologías y materiales que se escalarán de cara a la producción del componente.

En general, el proyecto NEURIMP pretende desarrollar prótesis fabricadas con nuevos biomateriales para la reparación de nervios periféricos. El objetivo final es desarrollar prótesis que sustituyan los implantes autólogos, en los que se toma un segmento de nervio del propio paciente, intervención que se realiza actualmente en lesiones en las que el propio nervio no es capaz de reestablecer esta conexión. Estos implantes autólogos, aún teniendo importantes deficiencias como: una limitada fuente del nervio del propio paciente, la necesidad de una segunda intervención quirúrgica, la pérdida de la función del nervio durante el trasplante o la falta de correspondencia en la sección transversal del nervio donor y el receptor, siguen siendo la referencia actual, por encima de los implantes más sencillos existentes en el mercado. Con todo, su tasa de éxito no es superior al 50%.

Una de las características más importantes de los objetivos que se han autoimpuesto los miembros del consorcio liderado por IK4-TEKNIKER es el escalado de las tecnologías de microfabricación empleadas, así como el escalado en la síntesis de los materiales seleccionados, de forma que el implante pueda ser fabricado a un precio competitivo. El proyecto estará guiado desde el inicio por los aspectos regulatorios que deben considerarse con el objetivo de fabricar un implante médico seguro y facilitar así su transferencia a la industria.

Los implantes seleccionados serán validados siguiendo un modelo preclínico animal, evaluándose la eficacia en la restauración de la anatomía y la función del nervio en este modelo, tanto para secciones pequeñas como severas.

Segunda fase

En la primera fase del proyecto, los miembros del consorcio se centrarán en la generación de los materiales biocompatibles sintéticos y naturales adecuados, así como las tecnologías de microfabricación que permitan su procesado. Posteriormente, en una segunda fase, el proyecto contempla el escalado de biomateriales y sus tecnologías, así como la implantación in vivo del componente generado. El proyecto no descarta la funcionalización de las prótesis mediante el desarrollo de estrategias biológicas como las desarrolladas en otras líneas de investigación del centro.

This project has received funding from the European Community´s Seventh Framework Programme (FP7-NMP-2013-SME-7) under grant agreement no 604450.