Smart biomaterials en la inmunológica. Parte III
El sistema inmunológico juega un papel fundamental en el mantenimiento del cuerpo humano, formando parte de grande actividades como la homeostasis y las distintas soluciones de enfermedades en el cuerpo humano, es por ello que no resulta extraño su reacción negativa y de defensa ante algo de procedencia ajena al cuerpo humano, por lo cual se han demostrado en distintos momentos de investigaciones clínicas las reacciones negativas al uso de biomateriales, reconociéndolos por su origen extraño y generando respuestas inmunitarias negativas, las cuales que pueden interferir con cualquier tipo de trasplante, dispositivo médico o sistema de administración de fármacos.
Gracias a esto, un desafío importante es el lograr comprender las interacciones involucradas entre los componentes inmunes y los biomateriales. Sin embargo, el desarrollo de biomateriales inteligentes ha permitido modular el sistema inmunológico.
Un caso claro de esto, es todo el proceso riesgoso que conlleva el colocar un un biomaterial denominado implante con fines médicos, ya que los objetos implantados generan una respuesta inmunitaria al considerarse un cuerpo extraño, logrando un proceso de dos etapas que comprenden en una reacción inflamatoria seguida de la cicatrización de la herida, dicho proceso se lleva a cabo en la capa gruesa de colágeno que cubre el implante .
Se puede leer sencillos dicho proceso y con altos beneficios para los usuarios, sin embargo, la eficacia de los dispositivos biomédicos implantados a menudo se ve comprometida por las altas tasas de rechazo por parte del sistema inmunológico especialmente en el caso de que los implantes contengan células vivas encapsuladas. Un ejemplo de ello es el uso de células de los islotes pancreáticos para el tratamiento de la diabetes tipo 1, donde la fibrosis que rodea al dispositivo interfiere con el suministro de nutrientes y el intercambio de productos de desecho, lo que resulta en la muerte celular.
Durante décadas, la búsqueda de materiales antiinflamatorios y antifibróticos ha sido un gran desafío. Es por ello que la síntesis y el posterior cribado de una gran biblioteca combinatoria de alginatos modificados químicamente resulte una buena opción, con base a esto, Vegas y su grupo de investigadores descubrieron tres candidatos principales capaces de resistir una respuesta inmunitaria y, en consecuencia, prevenir la fibrosis en roedores y primates. En las pruebas realizadas en la investigación, los tres contenían grupos funcionales de triazol, esta combinación permitieron el desarrollo de una superficie antifibrótica de microcápsulas que contienen islotes permitiendo suministrar adecuadamente nutrientes y un mantenimiento controlado de la normoglucemia durante un período de hasta seis meses.
Durante las últimas décadas, el desarrollo de biomateriales inteligentes inmunointeractivos ha aumentado considerablemente, lo que permite una comprensión crítica del mecanismo detrás de la respuesta inmunitaria. Logrado un progreso notable en el campo de los biomateriales con inmunogenicidad intrínseca y la variación en la forma, tamaño y química de estos biomateriales, que pueden aprovecharse para mejorar las respuestas a las vacunas y diferentes inmunoterapias.
Varias clases de biomateriales, incluidos polímeros o lípidos modificados con grupos fotoactivos, sensibles al pH u otros grupos reactivos, han ayudado a administrar cargas terapéuticas a las células inmunes. Además, se ha utilizado para una liberación activada de matrices de microagujas para la selección de células inmunitarias de la piel.
Una mejor comprensión de la inmunogenicidad intrínseca proporciona los medios para dilucidar cómo modular y rediseñar las vías inmunes esenciales para delinear el desarrollo adicional de materiales de próxima generación para vacunas o inmunoterapia. Además, las diferentes geometrías de partículas influyen en la interacción de las células presentadoras de antígenos (APC) con las células inmunitarias, lo que es un determinante crítico de sus funciones efectivas y puede modularse para desarrollar diseños más avanzados.
Los esfuerzos recientes también se han centrado en la activación del sistema inmunológico de un paciente para combatir enfermedades como el cáncer, lo que se denomina como inmunoterapia contra el cáncer, utilizando la administración dirigida y controlada de pequeñas moléculas, anticuerpos o ácidos nucleicos.
Esta tecnología ha surgido como una estrategia de tratamiento del cáncer altamente eficaz en comparación con las terapias tradicionales, ya que tiene una tasa de remisión mucho más alta para las etapas avanzadas de ciertos cánceres, y los biomateriales inteligentes pueden promover aún más la inmunomodulación para el tratamiento personalizado del cáncer. Una serie de estudios de dirigidas por Stephan y colaboradores, subrayó el diseño de un andamio de implante polimérico bioactivo integrado con una unidad de péptido mimético de colágeno (CMP) que se une a la superficie de los linfocitos y es capaz de liberar, expandir y dispersar las células T reactivas a los tumores. Fortalecido por un arsenal de depósitos de células T inteligentes, este enfoque se puede usar potencialmente para tratar tumores que antes no funcionaban o que se habían eliminado por completo.
Además, los biomateriales ofrecen oportunidades únicas para modernizar las vacunas, formando parte de una solución de particular interés en lugares donde el acceso a la atención médica es limitado, especialmente en las zonas rurales de África y otras partes del mundo.
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https://www.lavanguardia.com/ciencia/20220131/8022613/obtener-terapias-celulas-madre-cancer.html