CONSTRUCCIÓN EX VIVO DE ESTRUCTURAS PSEUDO-NERVIOSAS Y SU TRASLACIÓN IN VIVO

2022

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Monleón Pradas Manuel

La regeneración en el sistema nervioso central y periférico tras lesión o trauma es muy difícil o imposible de manera natural. La cirugía de grandes defectos nerviosos carece de soluciones satisfactorias y hay demanda de nuevos conceptos. En la actualidad el injerto autólogo de nervio es el standard quirúrgico, pero está severamente limitado a pequeños defectos y lesiones, además de causar daño en el sitio donante. Para lesiones más grandes o se recurre al aloinjerto (con todos los problemas asociados) o, directamente, no hay solución satisfactoria. La propuesta de BIONERV se dirige a validar nuevas estrategias para la regeneración de defectos nerviosos moderados y grandes. Los resultados obtenidos hasta el momento por el grupo investigador demostraron la posibilidad de inducir in vitro un crecimiento de axones altamente orientado con la ayuda de un andamiaje de biomateriales y con células de soporte precultivadas en él. Una solución multimodular especialmente concebida por el grupo ha demostrado su eficacia para lograr extensiones axonales de longitudes cada vez mayores. Se obtiene así tractos neurales biohíbridos, pseudo-nervios, que abren la puerta a diferentes aplicaciones regenerativas tanto en el sistema nervioso periférico como en el central. En la presente propuesta aplicamos este concepto a la regeneración de grandes defectos en el sistema periférico, para los que no se dispone de una solución quirúrgica satisfactoria. Para validar los conceptos de manera preclínica relevante, se empleará un modelo animal de defecto nervioso grande. La solución multi-módulo permite in vivo una mayor vascularización (la falta de la cual es uno de los mayores inconvenientes de los conductos de guiado nervioso comerciales), y además permite una funcionalización diferencial de los módulos y su uso como matriz para el suministro de moléculas activas. El proyecto propone además aprovechar el componente fibrilar del andamiaje (scaffold) para estudiar los efectos de la estimulación mecánica y eléctrica en el crecimiento del tracto axonal cultivado. La novedad de las ideas que representan el punto de partida de esta propuesta fue reconocida por un proyecto 'Explora', que permitió una prueba de concepto; han tenido reconocimiento subsiguiente a través de una patente. Nuestra experiencia previa establece la eficacia de estos conceptos en la consecución del crecimiento axonal in vitro; en la presente propuesta queremos, por un lado, aumentar la eficiencia del proceso mediante el estudio de los efectos de diferentes tipos de estímulos sobre la extensión del axón y, por otro, traducir los resultados obtenidos a un modelo in vivo. Son objetivos de BIONERV, pues, (i) establecer una estrategia para la regeneración nerviosa de gran longitud basada en la combinación de biomateriales de diseño especial (solución multimodular) y células de soporte, (ii) investigar las formas de incrementar la velocidad de crecimiento axonal y caracterizar in vitro la influencia de los estímulos externos en este proceso y (iii) trasladar los resultados obtenidos in vitro a un modelo animal in vivo para la regeneración de grandes nervios. El buen éxito del proyecto contribuiría al conocimiento del papel de estímulos externos mecánicos, eléctricos y bioquímicos sobre la velocidad de regenración axonal, y supondría el desarrollo de un nuevo concepto de implante regenerativo para grandes lesiones nerviosas.