Proteínas ‘Frankenstein’ para reparar heridas

Los biomateriales prometen (y ya cumplen) reparar o sustituir tejidos o partes del cuerpo humano sin los riesgos de rechazo de las prótesis artificiales. Desde trozos de corazón impresos en 3D con células madre, a andamiajes microscópicos por los que crecen trozos de hígado regenerado. Ahora, un equipo de la Universidad de Duke y de Washington (EE.UU.) ha desarrollado una técnica para inyectar proteínas que, con el calor del cuerpo humano, forman andamiajes que se integran y crecen en tejidos dañados.

Las proteínas funcionan plegándose como en la papiroflexia y juntándose con otras estructuras biológicas. Antes se creía que necesitaban una forma fija para operar. Pero se ha visto que algunas, llamadas IDP (Proteínas Intrínsecamente Desordenadas, por sus siglas en inglés), se pueden plegar de mil formas, adoptando distintas estructuras. Hay unas reglas que definen cómo se pliegan.

Esto se hace evidente en los músculos y otras partes flexibles, por ejemplo. Hay una de estas proteínas que es muy interesante, la elástina, que hace que nuestros úteros, piel o arterias sean elásticos. Pero la elasticidad no se puede crear fácilmente en laboratorio. Así que los ingenieros biomédicos tomaron un atajo e hicieron de doctores Frankenstein, es sus propias palabras.

Líquido fuera del cuerpo. Sólido, dentro de él

“Nos preguntamos qué materiales podríamos juntar con las IDP”, explica Stefan Roberts, del Laboratorio Chilkoti y firmante del estudio publicado en Nature Materials. En sus salas consiguieron manipular proteínas desordenadas para que imitaran a la elastina llamadas ELP (un tipo de polipéptido). En principio, esta proteína se deshace en agua, así que no valía para construir andamiajes para nuevos tejidos. Pero al juntarla con otras proteínas ordenadas, pasan a estado sólido ante cambios de temperatura corporal.

Este nuevo material, líquido fuera del organismo, sólido dentro, es estaba y prosoro. Se puede inyectar sin provocar apenas inflamación y permite que el cuerpo lo reconozca como suyo, creciendo a su alrededor venas y arterias.

“No se degrada con facilidad y mantiene su volumen. Las células pueden repoblar esas estructuras, formando tejidos. Eso lo convierte en una opción viable en la ingeniería de biomateriales”, señala Roberts.

Además, es un material con memoria. Es decir, si cambia a estado líquido, al volver a sólido por un incremento de la temperatura recuperaría su forma anterior.

“Con este enfoque se abre todo un mundo de futuros materiales con una bella estructura interna sin perder sus cualidades y comportamientos de la parte desordenada, lo cual es increíble”.