director de l'Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC)
Article d'opinió
La necessitat de substituir i reparar teixits o parts del cos humà ha existit sempre, malgrat que no ha estat fins el darrer terç del segle passat que s’ha produït amb un percentatge d’èxit acceptable. Els trasplantaments han permès millorar la qualitat de vida a milers de persones d’arreu del món.
Així mateix, l’èxit en la fabricació i la col·locació de diferents tipus d’implants ha tingut un efecte similar, però en aquest cas sobre milions de persones. Pròtesis de maluc, de genoll, lents intraoculars, vàlvules cardíaques i un llarg etcètera estan associades a èxits de la cirurgia i al benestar dels pacients. Ha estat, doncs, necessari disposar de materials per fabricar aquests dispositius implantables, que sent biològicament funcionals no han de provocar efectes negatius sobre la salut de l’hoste.
L’evolució de la medicina i la cirurgia ha anat associada a la de la ciència i la tecnologia. Durant el segle XX es produeixen grans avenços que permeten disposar de materials metàl·lics, ceràmics i polimèrics, candidats a ser utilitzats en diferents tipus d’implants. L’homeòstasi del cos humà resulta molt demandant quant a les propietats dels materials que s’hi poden implantar, limitant-se la tria possible a un nombre molt reduït. La interacció entre el material i el medi biològic s’ha d’entendre tant en la degradació del material com en les respostes biològiques que el material i els seus productes de degradació originen. Així, els materials candidats a la fabricació d’implants s’han hagut de buscar entre els que tenen resistències mecànica i a la corrosió adequades, que siguin lleugers, que estiguin disponibles en diferents formes que permetin la mecanització i processat i que siguin esterilitzables.
Per això que històricament els biomaterials s’entenien com a inerts, i el menys nocius possible per a l’organisme, i se seleccionaven entre els existents per a altres aplicacions com ara les indústries química, mecànica, alimentària, energètica, aeroespacial, entre d’altres. Actualment existeixen normes i regulacions que permeten posar al mercat dispositius implantables que utilitzen materials degudament acceptats per a aquest fi.
El progrés científic, en especial els avenços en nanotecnologia i sobretot en biologia dintre el camp de les cèl·lules mare, ha permès veure les possibilitats del que es coneix com a medicina regenerativa i enginyeria de teixits. Així, per tal de regenerar teixits o òrgans malalts o danyats serà necessari disposar de bastides sobre les quals poder cultivar cèl·lules mare que després d’ancorar-s’hi, proliferar i diferenciar-se, acabaran produint l’efecte regenerador. Perquè això passi, el material de la bastida haurà de tenir propietats similars a les de la matriu extracel·lular del teixit en qüestió, per tal de poder generar senyals específics a les cèl·lules i guiar el seu comportament. Aquests biomaterials, idealment anàlegs a la matriu extracel·lular, s’hauran de dissenyar amb molta especificitat. En conseqüència, l’èxit de la medicina regenerativa es basa en l’acurat disseny dels biomaterials, que està molt lluny de la selecció del material candidat entre una llista de materials disponibles.
* El Dr. Josep Planell ha participat recentment a la jornada de Biocat Biomaterials: de la biònica cap a la regeneració i les teràpies avançades.