Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/029/18
Ciudad de México, 5 de febrero de 2018

• Establece el INR tecnología de punta en nuestro país para el desarrollo de un molde tridimensional con forma de pabellón auricular que ya dio origen al primer trasplante en un paciente pediátrico.

Ratón implantado con pabellón auricular, una impresión lograda con remanentes de tejido y con cirugías realizadas con técnicas modificadas se pudo hacer crecer un pabellón auricular en el dorso de estos animales. Este cartílago auricular ha sido creado por un grupo de investigadores encabezado por la doctora María Cristina Velasquillo, del INR, para atender a pacientes con microtia.
Foto: cortesía Dra. Ma. Cristina Velasquillo.
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Investigadores del Instituto Nacional de Rehabilitación Luis Guillermo Ibarra Ibarra (INR) desarrollan e implementan una nueva opción biotecnológica para tratar la microtia, una malformación del oído externo (pabellón auricular) que además afecta el lenguaje y autoestima de quien la padece. “Se trata de sembrar y hacer crecer células de cartílago auricular —de la propia persona afectada— sobre una impresión tridimensional de forma y tamaño de una oreja – la ausente—, la cual se implanta en el paciente para solucionar lo que se refiere la estética del problema”, resumió María Cristina Velasquillo Martínez.

La especialista en ingeniería de tejidos, líder del proyecto, está muy contenta por los resultados obtenidos con un paciente pediátrico, de nueve años de edad, que ya fue beneficiado con esta nueva técnica. El procedimiento consiste en hacer crecer las células de cartílago (condrocitos) in vitro en un biomaterial que se degrada en poco más de un año y que está aprobado por la FDA (Food and Drug Administration, de Estados Unidos), y forma una oreja nueva con las propias células del paciente.

Es preciso señalar que no se trata de una prótesis, aunque se utiliza un material “sostén” donde los condrocitos crecen y se multiplican tomando la forma del molde, en este caso de una oreja. “Después de ocho meses de haberse realizado el primer implante en el país y en el mundo en su tipo, el seguimiento ha demostrado que ha sido un éxito y ya estamos cultivando células de tres pacientes más que pronto serán implantados”, dijo Velasquillo Martínez, integrante de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC).

Del laboratorio al implante
En las etapas previas de la investigación, la doctora en ciencias trabajó en un proyecto liderado por el doctor en investigación en medicina José Clemente Ibarra Ponce De León, director general del INR, en el que desarrollaron junto con un equipo de colaboradores el cultivo de cartílago articular para lesiones en rodilla.

“Demostramos que se podía cultivar cartílago articular in vitro y se estableció una metodología completa para hacer medicina traslacional. Luego de pruebas de laboratorio el equipo de Ibarra pasó a la fase clínica y hoy se tienen 50 pacientes implantados con condrocitos autólogos (del propio paciente), lo que indica su exitoso a partir de los análisis macroscópicos y en los cuestionarios que llenaron los pacientes”, comentó.

Con los resultados del proyecto de cartílago articular María Cristina Velasquillo pensó que podría ser posible atender a pacientes con microtia que llegan al INR a través del área de comunicación humana. Lograron primero la colaboración con otras instituciones, entre ellas el Hospital Gea González, de donde se obtuvo tejido de cartílago de la oreja, un remanente que se desecha cuando realizan cirugías para tratar la microtia.

Lo primero que establecieron fue que los condrocitos auriculares que se cultivaron se mantenían in vitro, y cuando las colocaron in vivo en el tejido subcutáneo de ratones, las células colocadas en andamios de sostén formaron cartílago, uno que proliferaba y mantenía su característica de cartílago elástico.

El reto en cirugía plástica
El gran reto que siguió era tener una estructura tridimensional con la forma de un pabellón auricular, pues ya habían conseguido una colaboración con investigadores del Cinvestav logrando crear “láminas de cartílago”, pero no era lo que necesitaban. Fue cuando Luis Guillermo Ibarra Ibarra, exdirector del INR, le dio la oportunidad de hacer una estancia posdoctoral en el Instituto de Medicina Regenerativa de la Universidad Wake Forest en Carolina del Norte, donde contaban con máquinas de bioimpresión.

“Nosotros trabajamos con microtia unilateral —la cual afecta a un solo oído externo— para poder usar la oreja existente como molde y que sirve para hacer crecer las células sobre él y lograr un implante”, explicó Velasquillo. Así, en el Instituto de Medicina Regenerativa se imprimieron los pabellones auriculares, los cuales sembraron con los remanentes de tejido que proporcionó el Hospital Manuel Gea González y los implantaron en ratones, y con las cirugías que hace la investigadora en laboratorio con técnicas modificadas logró hacer crecer un pabellón auricular en el dorso de estos animales.

En el laboratorio de biotecnología del INR María Cristina Velasquillo y los investigadores Yaaziel Melgarejo y Julieta García realizaron el análisis histológico y demostraron por microscopía de luz, aplicando técnicas de inmunofluorescencia e inmunostoquímica, que las características morfológicas y bioquímicas de estos materiales eran de cartílago elástico y expresaban los genes característicos del cartílago elástico.

“Gracias al apoyo del INR tenemos un pequeño proyecto piloto con la Subdirección de Otorrinolaringología para tratar a cinco pacientes con microtia unilateral, de quienes, a través de imágenes de tomografía computarizada, se obtuvieron las características para imprimir los pabellones auriculares donde se cultivan los condrocitos autólogos in vitro. Por lo pronto, ya se implantó el primer paciente de manera subcutánea y se cubrió con su piel. Los resultados son muy alentadores porque al utilizar el propio tejido el cuerpo lo acepta y se observa como una oreja natural”, describió la científica en entrevista para la AMC.

El biomaterial que se usa como molde parecido a un plástico es proporcionado por el Instituto de Medicina Regenerativa de la Universidad Wake Forest, en donde la investigadora trabaja en colaboración con James Yoo y San Jin Lee, responsables de este desarrollo tecnológico.

En México y de manera conjunta con la especialista en otoplastía y reconstrucción auricular Claudia Gutiérrez, del Hospital Manuel Gea González, la doctora Velasquillo busca patentar la metodología de cultivo de células e implante, que hace referencia a esta técnica de hacer crecer los condrocitos en este material y generar una estructura tridimensional que resuelva un problema presente hasta ahora en el área de reconstrucción auricular.

El futuro de la investigación
Ahora, el equipo de colaboradores de la investigadora trabaja con cartílago para tráquea y diseña un protocolo de cartílago para nariz. Y para atender a niños con un nivel más avanzado de microtia —los que carecen de las dos orejas—, empezarán a ensayar con células troncales para diferenciarlas de las células cartilaginosas y así lograr implantes para ellos. “Mi ideal a futuro es que los niños afectados con microtia realmente lleguen a escuchar, usando la nanotecnología y otros avances de la ciencia, y así ir más allá de lo estético y ayudarles a que se les pueda colocar sensores de sonido”, sostuvo la subdirectora de Investigación del INR.

Elizabeth Ruiz Jaimes.