Nuevos biopolímeros acrílicos para mejorar prótesis óseas
En la cirugía de fracturas óseas, a menudo es imprescindible el uso de prótesis. Aunque en su día casi todas eran metálicas, en la actualidad las prótesis poliméricas más ligeras y adaptables se están convirtiendo cada vez más en un éxito en Medicina. Sin embargo, las prótesis fabricadas con biopolímeros siguen presentando algunos errores, entre los que quizá el más grave sea el vaciado de la interfase prótesis/hueso tras la operación de implante (ver figura). A pesar de que este fenómeno se debe a factores complejos, parece que se debe en gran medida a la enzima denominada elastasa humana leucocitaria (HLE) liberada por el propio cuerpo, que plancha o interrumpe las proteínas del tejido conectivo y del tejido óseo mediante reacciones químicas.
En realidad, la enzima HLE la tenemos todos, pero gracias al inhibidor de la elastatina creada por nuestro cuerpo podemos evitar su efecto peligroso y utilizarla sólo en funciones biológicas beneficiosas.
El Departamento de Química Orgánica de la Facultad de Química de San Sebastián viene estudiando desde hace tres años este problema y sintetizando nuevas moléculas que puedan ser inhibidores de la EAE. Proyecto C.N.R.S. Burdeos (URA-35) está llevando a cabo la participación del laboratorio francés y del centro tecnológico INASMET de San Sebastián, en la subvención a la Cooperación Aquitania-Euskadi; el proyecto está liderado por Claudio Palomo, Jesus Mari Aizpurua, Jean-Paul Picard e Iñaki Alava.
Ya, gracias a unas nuevas moléculas de la familia N-Boc-b-lactama preparadas por primera vez en el laboratorio de la UPV/EHU, se han obtenido unas dosis de inhibición de la EAE muy pequeñas (cuatro veces inferiores a las de la camiseta) y según las sesiones realizadas en cultivos celulares, estas nuevas b-lactamas, además, apenas presentan toxicidad. Sin embargo, estos compuestos presentan otra característica interesante, ya que son polimerizables gracias a sus funciones acrílicas en la estructura, es decir, pueden transformarse en materiales poliméricos (o plásticos). De este modo, se han podido preparar copolímeros con el 5% de estos b-lactamas mediante monómeros metacrilato de metilo e hidroxietil metacrilato, obteniendo plásticos transparentes, versátiles y consistentes. La particularidad más apreciada de estos nuevos plásticos no es, lógicamente, su comportamiento mecánico, sino su bioactividad, ya que actúan como medicamentos ante la EAE corporal, provocando la inhibición sólo donde se necesita (en la superficie de la prótesis) y no en todo el cuerpo.
Sin embargo, queda aún un largo camino por recorrer para saber si estos nuevos materiales serán o no útiles en la Medicina del futuro: por un lado, existen numerosas sesiones de biocompatibilidad con animales y, por otro, es necesario realizar estudios toxicológicos y clínicos de sus efectos a largo plazo. Estas sesiones, tanto a favor como en contra, nunca se han llevado a cabo hasta la fecha, ya que no existen otros grupos de investigación que hayan elaborado biomateriales con propiedades antielastásicas, como es el caso de la UPV.
- Título del proyecto: Nuevos biomateriales con propiedades antielastásicas basados en b-lactam.
- Objeto del proyecto:- Síntesis de nuevos monómeros b-lactámicos antielastásicos.- Preparación y evaluación biológica de nuevos copolímeros bioactivos.
- Director: Claudio Palomo (Facultad de Química de San Sebastián)
- Equipo de trabajo: J.M. Aizpurua, M.D. Gurrutxaga, I.Goñi (Facultad de Química de San Sebastián), Jean-Paul Picard (C.N.R.S. Burdeos) e Iñaki Alava (INASMET)
- Departamento: Química Orgánica
- Facultad: Facultad de Químicas de Donostia
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