La osteoartritis afecta a millones de personas en todo el mundo y ocurre cuando el cartílago que protege los extremos de los huesos comienza a degradarse y desgastarse. Con el objetivo de desarrollar en última instancia tratamientos para la osteoartritis, los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington en St. Louis han modificado genéticamente células de cartílago para liberar un fármaco antiinflamatorio cuando sufren estrés mecánico, como el que se produce al doblar las rodillas o levantar objetos de cargas pesadas.
Su investigación es parte de un campo en rápido crecimiento llamado mecanogenética, que estudia el efecto de las fuerzas físicas y mecánicas en la expresión genética a nivel celular.
Los autores creen que la liberación continua del fármaco en la articulación durante varios años, especialmente cuando las articulaciones están sometidas a estrés mecánico, conducirá a resultados significativamente mejores
Las células del cartílago que forman el nuevo tejido del cartílago fueron diseñadas para liberar el antagonista del receptor de interleucina-1, un factor conocido por reducir la inflamación en las articulaciones artríticas. Aunque se ha demostrado que el fármaco es seguro en humanos, su eficacia es baja en los ensayos clínicos porque solo se inyecta una vez en una articulación. Los autores creen que la liberación continua del fármaco en la articulación durante varios años, especialmente cuando las articulaciones están sometidas a estrés mecánico, conducirá a resultados significativamente mejores.
Como prueba de concepto, los autores probaron sus células modificadas genéticamente en construcciones de tejido que responden mecánicamente. En un entorno inflamatorio, las construcciones con células modificadas por ingeniería fueron capaces de mantener la integridad de los tejidos y la matriz en él, mientras que las construcciones con células de cartílago regulares tuvieron una degradación significativa de los tejidos.
El artículo, publicado en Science Advances, describe el marco para el desarrollo de tejidos modificados mecánicamente con respuesta mecánica como un enfoque novedoso para establecer nuevos sistemas de administración de fármacos utilizando la mecanogenética.