Un equipo de científicos de la Universidad de Columbia, liderado por Santiago Correa, ha desarrollado un conjunto de hidrogeles inyectables bioactivos formulados con vesículas extracelulares (VE) para aplicaciones en ingeniería de tejidos y medicina regenerativa.

El avance, descrito en Matter, Santiago Correa, profesor de ingeniería biomédica en Columbia Engineering, señala como el hidrogel inyectable que utiliza VE de la leche es capaz de superar las barreras que se han presentado desde hace tiempo en el desarrollo de biomateriales para la medicina regenerativa.

Las VE son partículas secretadas naturalmente por las células y transportan cientos de señales biológicas, como proteínas y material genético, lo que permite una comunicación celular sofisticada que los materiales sintéticos no pueden replicar fácilmente.

El equipo de Correa diseñó un sistema de hidrogel donde las VE desempeñan una doble función: actúan como carga bioactiva y también como componentes estructurales esenciales, mediante la reticulación de polímeros biocompatibles para formar un material inyectable.

Las VE del yogur permitieron que el hidrogel imitara la mecánica del tejido vivo y se conectara activamente con las células que lo rodean, promoviendo la cicatrización y la regeneración tisular sin necesidad de aditivos químicos adicionales.

“Este proyecto comenzó como una pregunta básica sobre cómo construir hidrogeles basados en VE. En este caso, las del yogur nos brindaron una herramienta práctica para ello, pero resultaron ser más que un modelo – explica Artemis Margaronis, coautora del estudio, en un comunicado -. Descubrimos que tienen un potencial regenerativo inherente, lo que abre la puerta a nuevos materiales terapéuticos accesibles”.

Esto podría abrir la puerta a aplicaciones avanzadas en la cicatrización de heridas y la medicina regenerativa, mientras que los tratamientos actuales a menudo no logran promover la reparación de los tejidos a largo plazo. Al integrar las VE directamente en la estructura del hidrogel, el material permite la administración sostenida de sus señales bioactivas. Dado que el hidrogel es inyectable, también puede administrarse localmente al tejido dañado.

Experimentos preliminares han demostrado que son biocompatibles e impulsan una potente actividad angiogénica en una semana en ratones inmunocompetentes, lo que señala que estas VE no solo facilitan la investigación fundamental en biomateriales, sino que también tienen potencial terapéutico como biotecnología de última generación.

En ratones, el hidrogel no mostró signos de reacción adversa y, en cambio, promovió la formación de nuevos vasos sanguíneos, un paso clave para una regeneración eficaz del tejido. El equipo de Correa también observó que el hidrogel crea un entorno inmunitario único, enriquecido con tipos de células antiinflamatorias, lo que podría contribuir a los procesos de regeneración observados. El próximo paso es explorar cómo esta respuesta inmunitaria podría ayudar a guiar la regeneración tisular.