Fabrican las primeras cuerdas vocales de laboratorio

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Como cualquier otro sentido, la voz es fundamental para nuestra vida. No solo nos permite comunicarnos, sino que en ocasiones es un instrumento maravilloso que nos emociona o nos entristece. Desgraciadamente algunas personas, más de lo que se cree, tiene serios problemas con su voz, y no son transitorios. Por diferentes motivos, cáncer de laringe, cirugías o accidentes, sus cuerdas vocales han quedado dañadas y, al contrario de lo que ocurre con otros órganos, como el corazón o un riñón, no pueden ser regeneradas o sustituidas. Pero la ciencia ha venido a resolver este problema: un equipo de la Universidad de Wisconsin-Madison (EE.UU.) han logrado cultivar en un laboratorio el tejido que forma las cuerdas vocales, un gran paso hacia la restauración de la voz en las personas que las han perdido. Además, tal y como detallan en un artículo que se publica en «Science Translational Medicine», las cuerdas vocales fabricadas eran capaces de transmitir el sonido.

La voz, explica Nathan Welham, «se genera por un sistema biológico complejo y hermoso». Afirma este investigador que las situaciones en las que la mucosa de las cuerdas vocales está dañada, o no existe, son irreparables con la tecnología actual. La mejor opción, añade, es reemplazarlas, y «eso es justo lo que decidimos hacer». Pero el tejido de reemplazo ideal tendría que satisfacer muchos requisitos: «debe ser suave y lo suficientemente flexible para ajustarse a las vibraciones de las corrientes de aire y propagar una onda a través de su superficie (similar a una onda de movimiento a través del agua), pero también lo suficientemente fuerte para soportar una rápida aceleración y desaceleración, así como el estrés del impacto repetido -durante la vibración a velocidades más allá de 1000 ciclos por segundo-. Ningún otro tejido en el cuerpo humano está sujeto a estas exigencias biomecánicas». Es un sistema exquisito y muy difícil de replicar, concluye.

Pero gracias a las modernas técnicas de bioingeniería de tejidos este ‘complejo’ mecanismo puede ser ahora reproducido en el laboratorio. A partir del tejido procedente de las cuerdas vocales de un cadáver y de cuatro pacientes a los que se había extirpado la laringe, aunque no tenían cáncer, los investigadores aislaron, purificaron y cultivaron las células de la mucosa, y las implantaron en un andamio de colágeno 3-D, similar a un sistema utilizado para fabricar piel artificial en el laboratorio. En concreto, de 5 pacientes, 4 pacientes y un cadáver, fabricaron 170 cuerdas vocales y todavía tienen guardadas muchas de células más disponibles en nuestro laboratorio para fabricar más.

Dos semanas

Catorce días después de cultivar las células estas ya habían crecido y formado un tejido flexible, al mismo tiempo que robusto. Los investigadores verificaron además que las células cultivadas tenían muchas de las proteínas que poseen las células normales de las cuerdas vocales – más de 750 proteínas únicas identificadas en la mucosa ‘artificial’ en comparación con las 900 de la mucosa del donante-. Sin embargo, señala Changying Ling, otro de los investigadores, la obtención de las células de las cuerdas vocales humanas supuso un desafío. «Hacer una biopsia de una persona sana, sin enfermedades de las cuerdas vocales, es muy arriesgado, ya que la propia biopsia podría causar algún daño tisular y formar de cicatrices, lo que produciría un problema de voz. Por eso se obtuvo el tejido sano de un cadáver y de 4 pacientes a los que se había extirpado el tejido normal de las cuerdas vocales». Y las células resultantes demostraron ser capaces de vibrar y generar sonidos. «Eran como el tejido de las cuerdas vocales», subraya Wellham.


Hacer una biopsia de una persona sana, sin enfermedades de las cuerdas vocales, es muy arriesgado, ya que la propia biopsia podría causar algún daño tisular y formar de cicatrices, lo que produciría un problema de voz

Changying Ling

Para ver si se podía transmitir el sonido a través de ellas, los investigadores trasplantaron el tejido en la laringe procedente de un cadáver de un perro. El tejido, aseguran en su trabajo, no solo generó sonido, sino que la imagen digital de alta velocidad mostró que mucosa fabricada mediante ingeniería vibraba como el tejido original. Los análisis acústicos mostraron que los dos tipos de tejido tenían características de sonido similares.

Por último, los investigadores querían ver si el tejido era rechazado o aceptado por los ratones ‘humanizados’, es decir, diseñados para tener un sistema inmunológico humano. Y comprobaron que el tejido creció y que no se produjo rechazo. «Es posible que el tejido de las cuerdas vocales de ingeniería pueda ser como el de la córnea, ‘inmunoprivilegiado’, lo que significa que no provoca una reacción inmune del huésped», explica Welham.

No tan bueno

Aunque el tejido fabricado no es tan ‘bueno’ como el humano, reconocen los científicos su estructura de fibra es menos complejo que las cuerdas vocales de los humanos, los autores creen que esto es lógico, ya que las cuerdas vocales humanas continúan desarrollándose durante al menos 13 años después del nacimiento.

Y en cuanto a las aplicaciones clínicas de este hallazgo, matizan que todavía están muy lejanas, aunque para Welham el estudio es una ‘prueba de concepto’ sólida. Los pasos siguientes irán encaminados a demostrar su seguridad, eficacia y funcionalidad a largo plazo y su viabilidad en humanos.

Fuente

Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
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