Generación y evaluación de modelos biomiméticos de cáncer de piel no melanoma y de sustitutos bio-artificiales de nervio periférico para la evaluación de protocolos terapéuticos

Resumen

INTRODUCCIÓN: La ingeniería tisular tiene por objetivo básico la elaboración de tejidos artificiales, cada vez más biomiméticos y biocompatibles con los tejidos corporales. Estos tejidos artificiales pueden ser utilizados como herramienta terapéutica por sí misma para reparar, restaurar o incluso mejorar las funciones de tejidos y órganos dañados. Sin embargo, y además de la mencionada aplicación, los tejidos desarrollados por ingeniería tisular también pueden constituir una oportunidad para el estudio de enfermedades ex vivo, bajo condiciones controladas, gracias a la elaboración de modelos patológicos. DESARROLLO TEÓRICO: En la presente Tesis Doctoral se plantea la generación de diversos tejidos artificiales, para, por un lado, recrear en el laboratorio modelos patológicos de cáncer de piel no melanoma y, por otro lado, reparar lesiones nerviosas a través de sustitutos bioartificales, siendo por sí mismos, herramientas terapéuticas. Ambos tejidos artificiales se elaboran gracias al biomaterial de fibrina-agarosa y, de esta forma, el mismo biomaterial es capaz de satisfacer las dos grandes aplicaciones que presentan los productos elaborados por ingeniería tisular. En este sentido, la incidencia del cáncer de piel ha aumentado en las últimas décadas siendo el cáncer de piel no melanoma, producido por la transformación de los queratinocitos de la epidermis, su principal representante. Sin embargo, los mecanismos celulares y moleculares que se asocian a la biología y la evolución del tumor, aún permanecen desconocidos. Es por ello, que en esta Tesis Doctoral se elaboraron modelos patológicos de cáncer de piel no melanoma que resultaron ser útiles para el estudio esta patología. RESULTADOS: El análisis histológico demostró que es posible recrear satisfactoriamente características propias de la diseminación tumoral gracias a este modelo. Se observó una rápida invasión de las células escamosas tumorales en el estroma acelular, así como una alta desorganización espacial con estructuras típicas tumorales en el epitelio del modelo con estroma celular. Estos resultados demostraron que los modelos generados no sólo pueden ser útiles para el estudio de la patología, sino que también se presentan como una alternativa para la evaluación de protocolos terapéuticos. Por otra parte, las lesiones de nervios periféricos provocan alteraciones en la función nerviosa y resultan en problemas físicos y psicológicos para los pacientes afectados. Actualmente, las lesiones nerviosas de gran longitud son reparadas gracias al uso de autoinjertos, el actual tratamiento de referencia, cuando éstos están disponibles. Sin embargo, es necesario encontrar alternativas eficientes al uso del autoinjerto para el tratamiento de defectos nerviosos críticos. Para dar respuesta a esta problemática clínica, en el desarrollo de esta Tesis Doctoral, se elaboraron sustitutos de nervio bioartificiales basados en hidrogeles de fibrina-agarosa nanoestructurados con células mesenquimales del tejido adiposo. Estos sustitutos nerviosos se utilizaron como herramienta terapéutica por sí mismos y, además, se combinaron con conductos de colágeno para la preparación de una lesión nerviosa de 10 mm en ratas. Los resultados in vivo demostraron que el sustituto de nervio bioartifical generó un mejor perfil de recuperación funcional que el mismo usado como conducto intraluminal en conductos de colágeno en un modelo de roedores. Dichos resultados se confirmaron posteriormente con estudios histológicos donde se apreció un activo proceso de regeneración en todos los grupos experimentales, mostrando de nuevo que el sustituto de nervio promueve una regeneración más activa y abundante que cuando el biomaterial se utiliza como relleno de un conducto de colágeno. CONCLUSIONES: Finalmente, los resultados experimentales obtenidos en esta Tesis Doctoral avalan la utilización del hidrogel de fibrina-agarosa para la generación tanto de modelos patológicos de enfermedad, como el cáncer de piel no melanoma, como para la generación de alternativas terapéuticas para la reparación de lesiones del nervio periférico, cumpliendo así las dos aplicaciones fundamentales de los productos generados por estrategias de ingeniería tisular. BIBLIOGRAFIA: -Langer R, Vacanti JP. Tissue engineering. Science. 1993;260(5110):920- 6. -Santisteban-Espejo A, Campos F, Martin-Piedra L, Durand-Herrera D, Moral-Munoz JA, Campos A, et al. Global Tissue Engineering Trends: A Scientometric and Evolutive Study. Tissue Eng Part A. 2018;24(19-20):1504-17. -Carriel V, Alaminos M, Garzon I, Campos A, Cornelissen M. Tissue engineering of the peripheral nervous system. 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