Conceptos actuales y aplicaciones clínicas en la ingeniería de tejidos de cartílago
Resumen
Las lesiones de
cartílago son extremadamente comunes en la población general y las
intervenciones convencionales no han logrado producir resultados
óptimos. La tecnología de ingeniería de tejidos (TE) se ha desarrollado
para producir neocartílago para su uso en una variedad de afecciones
relacionadas con el cartílago. Sin embargo, el progreso en el campo de
la TE del cartílago ha sido históricamente difícil debido a la alta
demanda funcional y la naturaleza avascular del tejido. Los avances
recientes en la obtención de células, la bioestimulación y la tecnología
de andamiaje han revolucionado el campo y han hecho realidad la
aplicación clínica de esta tecnología. La tecnología de ingeniería de
cartílago continuará expandiendo sus horizontes para integrar
completamente la impresión tridimensional, la edición genética y la
obtención óptima de células en el futuro. Esta revisión se centra en los
avances recientes en el campo de la TE del cartílago y el panorama de
los tratamientos clínicos para una variedad de afecciones relacionadas
con el cartílago.
Introducción
Dentro de la cirugía
ortopédica, la TE se ha explorado para su uso en aplicaciones
relacionadas con los huesos, los tendones y el cartílago. Sin embargo,
una cantidad significativa de interés de investigación se centra en el
TE de cartílago debido a su aplicabilidad a una lista expansiva de
indicaciones. En particular, el TE de cartílago se puede utilizar en
enfermedades articulares como la osteoartritis (OA) y la artritis
reumatoide (AR), así como para abordar lesiones focales del cartílago
(Fig. 1). Cada una de estas afecciones contribuye a una morbilidad
sustancial, y la OA y la AR afectan a casi 600 millones de personas en
todo el mundo.4,5 Además, las lesiones del cartílago son incluso más
comunes de lo que se creía anteriormente, ya que las lesiones condrales
se observan en aproximadamente el 60% de todos los procedimientos
artroscópicos.6 La aplicación temprana de TE para el tratamiento de
estas lesiones es prometedora en la prevención de la degeneración
articular futura.
Los intentos iniciales de desarrollo de TE de
cartílago enfrentaron desafíos, pero los avances tecnológicos recientes
condujeron a aplicaciones exitosas y, por lo tanto, reavivaron un
interés sustancial en el campo.7 A diferencia de las sólidas propiedades
regenerativas del hueso, el cartílago carece de suministro de sangre,
inervación nerviosa y tiene una población escasa de condrocitos. Estas
características, o la falta de ellas, limitan las capacidades
intrínsecas de autorreparación y regeneración del cartílago nativo.8
Además, la alta demanda funcional del cartílago presenta desafíos para
la durabilidad de los materiales sintéticos o no nativos. En
consecuencia, el TE de cartílago se ha quedado atrás de los avances en
los huesos y órganos debido a estos desafíos biológicos y mecánicos
únicos.
A pesar de estos obstáculos, los avances recientes en el
campo del TE de cartílago han acercado este campo al uso clínico
generalizado. Además, la mejor comprensión de la homeostasis del
cartílago, sus propiedades funcionales y mecánicas en respuesta a
lesiones y degeneración, ha permitido el desarrollo de estrategias de
tratamiento multicapa para trastornos de los huesos y el cartílago. Para
una traducción exitosa a la práctica, la tecnología debe ser segura,
efectiva, reproducible y rentable. La progresión actual de la traducción
de nuevas tecnologías es la investigación in vitro, los estudios in
vivo en animales pequeños y grandes, los ensayos clínicos y la
aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA).
Existen tecnologías prometedoras en cada etapa, y se espera que el campo
continúe evolucionando rápidamente durante la próxima década. Debido a
la rápida y reciente evolución del campo y su inmenso potencial de
aplicación clínica, esta revisión se centrará únicamente en las
aplicaciones de la TE de cartílago para uso clínico. Proporcionaremos
una descripción general de los aspectos clínicamente relevantes de la TE
de cartílago, incluidos los avances históricos y recientes, las
aplicaciones clínicas actuales, los desafíos y las tecnologías
emergentes.
Conclusiones
La TE de
cartílago es un campo prometedor y de rápida evolución que se adoptará
más ampliamente y será clínicamente aplicable en los próximos años. Las
recientes evoluciones en la obtención de células, la proliferación y la
bioestimulación, así como las evoluciones con y sin andamiaje han
permitido una mejora exitosa en las propiedades mecánicas y funcionales
del cartílago diseñado. Las lecciones aprendidas de la TE ya están
cambiando la calidad de vida de los pacientes a través de los productos
ortobiológicos. La adaptación de nuevas tecnologías puede ayudar a
mejorar la integración del cartílago y personalizar el tratamiento para
que coincida con las características del paciente y la lesión condral. A
pesar de sus desafíos, los productos de TE son el futuro de la
reparación y regeneración del cartílago debido a su capacidad para
limitar los inconvenientes de las terapias actuales y maximizar el
rendimiento y la longevidad.
Current Concepts and Clinical Applications in Cartilage Tissue Engineering – PubMed
Wright C, Zotter SF, Tung WS, Reikersdorfer K, Homer A, Kheir N, Paschos N. Current Concepts and Clinical Applications in Cartilage Tissue Engineering. Tissue Eng Part A. 2025 Feb;31(3-4):87-99. doi: 10.1089/ten.tea.2024.0300. Epub 2025 Jan 15. PMID: 39812645.
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