Para ayudar a las personas con deficiencias hormonales, científicos del Instituto de Investigación Scripps (TSRI, La Jolla, California, EE.UU.) han desarrollado una posible nueva terapia basada en un modelo improbable: las moléculas inmunes de las vacas.

Su investigación, publicada recientemente en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), muestra que las hormonas y anticuerpos humanos pueden ser fusionados, imitando a los largos anticuerpos de las vacas.

"Nos inspiramos en esta estructura única que se encuentra en la naturaleza", explica el investigador Tao Liu, co-primer autor del nuevo estudio junto con Yong Zhang, en la nota de prensa de Scripps, recogida por AlphaGalileo.

Hormona del crecimiento

Muchas personas reciben inyecciones de la hormona del crecimiento humano (hGH, por sus siglas en inglés) para combatir enfermedades como el síndrome de Turner (que causa baja estatura en las mujeres) y otras carencias hormonales. Desafortunadamente, el cuerpo degrada la hGH rápidamente, a veces en 30 minutos. "Eso provoca que la gente se inyecte hGH cada día", explica Liu. "Para un niño, eso es muy doloroso; y tratándose de un medicamento, es realmente malo."

Los anticuerpos, sin embargo, pueden durar semanas en el cuerpo. En su nuevo trabajo, los investigadores se inspiraron en un estudio de anticuerpos bovinos publicado por científicos de Scripps en 2013. El anticuerpo bovino tiene una estructura inusual, en forma de base redonda con una largo aminoácido en forma de pedículo sobresaliendo de ella. La parte superior del pedículo es la que, presumiblemente, se une a los patógenos.

Los investigadores se preguntaron si podían cambiar esta región superior con el ADN de una hormona humana, como hGH. Para probar esta teoría, utilizaron tecnología de ADN recombinante para fusionar la hGH a una versión en espiral de los tallos del anticuerpo bovino.

Ratas

Esta fusión era estable y mantenía la función de la hGH, por lo que el siguiente intento fue hacer una molécula anticuerpo-hormona sin ningún ADN de vaca, de modo que las moléculas se pudieran aplicar algún día a terapia en humanos. Usaron el anticuerpo humanizado Herceptin como base de los anticuerpos del nuevo tratamiento.

Luego, los investigadores probaron su molécula anticuerpo-hGH en modelos de rata. Observaron que las ratas con deficiencias de hGH que recibieron el tratamiento crecían normalmente. De hecho, las ratas tratadas sólo necesitaban inyecciones dos veces a la semana para crecer, en comparación con las inyecciones diarias que recibían las ratas a las que se había aplicado la hGH sin la base de anticuerpos.

"Actúa como la hormona del crecimiento normal", explica Liu. "Esto significa que el tratamiento podría tener que ser inyectado sólo una vez por semana o una vez al mes en los seres humanos".

Para seguir probando su método, los investigadores unieron Herceptin a la leptina, una hormona que regula el peso corporal. Mostraron que la molécula anticuerpo-leptina era igual de eficaz en ratones que la leptina natural y no tenía que ser inyectada tan a menudo.

Experimentos posteriores no mostraron efectos secundarios nocivos de los tratamientos. El equipo de investigación está trabajando en optimizar el tratamiento para su posible uso en humanos.

Derby es un perro que nació con una malformación en sus patas delanteras, pero que ha tenido la suerte de contar con unos dueños que han encontrado una solución a su problema.

Lo han hecho con la ayuda de 3D Systems, una compañía con sede en Carolina del Sur (EEUU) y especializada en la impresión 3D; tecnología de la que se habla mucho últimamente porque no deja de dar sorpresas.

Con ella se ha conseguido fabricar desde comida hasta instrumental para el espacio. Y la cosa promete ir a más, porque la impresión 3D se oferta ya en tiendas y centros especializados.

En España, por ejemplo, comenzó a funcionar el año pasado Just Make, el primer centro de impresión 3D offline y online, un espacio "donde las personas podrán acudir e imprimir los diseños elaborados por la propia empresa, de diseñadores de reconocido prestigio o simplemente crear sus propios diseños y customizarlos".

Un perro, dos patas

Volviendo a la historia de Derby, este perro puede ahora andar y correr gracias en concreto a unas prótesis fabricadas con la impresora ProJet 5500X de 3D System, un dispositivo capaz de imprimir y fusionar simultáneamente materiales compuestos, rígidos y flexibles. Lo hace capa a capa, a un nivel de píxel y con diversos colores y sombras.

El resultado ha sido un par de patas protésicas que permiten al perro moverse con mucha naturalidad. Fueron impresas en cuestión de horas, informa 3D Systems. El diseño de las patas se ha ajustado completamente a la anatomía única de Derby.

Prótesis para humanos

Otros centros de investigación del planeta trabajan por desarrollar prótesis también para los humanos.

Es el caso de un equipo de especialistas en ingeniería biomédica e ingeniería mecánica de la Universidad de Michigan, en Estados Unidos, que logró desarrollar un implante traqueal usando una impresora láser 3D.

El implante, compuesto por un polímero denominado policaprolactona, salvó la vida de un bebé con traqueobroncomalacia, una enfermedad de la vía aérea central que impide respirar. El diseño base para el desarrollo de la prótesis fue una imagen tomográfica de los bronquios y la tráquea del pequeño.

Por otra parte, investigadores canadienses y alemanes han conseguido fabricar prótesis óseas idénticas a los huesos humanos con una impresora 3D de chorro de tinta. Esta reproduce una imagen tridimensional del hueso obtenida con escáner.

Imprimir con materiales biológicos

También está el caso del investigador japonés Tsuyoshi Takato que, desde la Universidad de Tokyo, se afana por crear, con esta misma tecnología, piel, huesos y articulaciones reales, es decir, hechas con materiales casi biológicos (compuestos de células madre, proteínas que ayudan a estas células a desarrollarse, y una sustancia sintética similar al colágeno). Takato planea realizar sus impresiones 3D imitando la estructura de los órganos a reproducir, y espera que su tecnología alcance el mercado en unos tres años.