El proyecto PHYTECH ha finalizado recientemente con el desarrollo de una nueva superficie para implantes óseos que contiene fitato, un producto natural que se encuentra en las semillas de las plantas que favorece la regeneración del tejido óseo y disminuye el riesgo de infecciones, una de las complicaciones más serias que se pueden presentar en este tipo de intervenciones.
PHYTECH es un proyecto de colaboración público-privada, financiado por el programa INNPACTO del Ministerio de Economía y Competitividad con un presupuesto cercano a 700.000 euros, que ha contado con la participación de dos empresas biotecnológicas españolas (Laboratoris SANIFIT SL y Numat Biomedical SL), la Universitat de les Illes Balears (UIB) y el CIBER-BBN.
Los resultados de este proyecto han sido publicados recientemente en la revista Applied Materials & Interfaces de la Sociedad Americana de Química.
El fitato, entre otras funciones, inhibe la reabsorción ósea y por tanto la destrucción del hueso. El proyecto PHYTECH ha permitido generar nuevas superficies en las que el fitato se ha unido fuertemente al titanio, mostrando efectos muy beneficiosos sobre las células óseas al favorecer su diferenciación a osteoblastos, además de disminuir notablemente la adhesión bacteriana y, por tanto, del riesgo de infecciones.
El uso de los implantes óseos, dentales y ortopédicos tiene una elevada tasa de éxito. Sin embargo su impacto es muy elevado en los casos fallidos. Adicionalmente, las infecciones asociadas al uso de implantes constituyen una de las complicaciones más serias que pueden presentarse en implantología, especialmente cuando se trata de pacientes ancianos.
"La investigación actual en este campo se centra en mejorar sus propiedades, desarrollando nuevos biomateriales que mejoren la integración del tejido alrededor del implante y con funcionalidades añadidas para reducir la adherencia bacteriana", explica María Luisa González, investigadora del CIBER-BBN y de la Universidad de Extremadura que ha participado en este proyecto.
“Hay una necesidad de desarrollar nuevas superficies de implantes que sean fácilmente transferibles a la clínica, con una mejor respuesta implante-hueso y nuevas funcionalidades como la actividad antibacteriana, que mejore la calidad de vida de los pacientes, y evite enfermedades como la mucositis o periimplantitis”, explica Joana María Ramis, investigadora principal del proyecto.
Participantes en el proyecto
La empresa Numat Biomedical, coordinadora del proyecto, tiene una amplia experiencia en el desarrollo de biomateriales avanzados que mejoren la regeneración ósea, como prótesis, implantes dentales, material quirúrgico o para ingeniería de tejidos. Ha colaborado con otra empresa, Sanifit, en la definición de protocolos y especificaciones de prototipos, además de encargarse de la optimización de las superficies y la coordinación de los estudios de eficacia y seguridad in vivo. Sanifit ha sido responsable de la fabricación y el control de calidad del principio activo en la optimización y esterilización de las superficies de titanio modificadas.
El grupo de investigación de Terapia Celular e Ingeniería Tisular (TERCIT) del Instituto de Investigación en Ciencias de la Salut (IUNICS) de la Universidad de las Islas Baleares (UIB) coordinado por la Dra. Marta Monjo ha realizado los experimentos in vitro y el análisis de las muestras obtenidas de los experimentos in vivo con animales.
La Unidad 16-Caracterización de Superficies y Calorimetría de NANBIOSIS, coordinada por la Dra. M. Luisa González, Investigadora Principal del grupo de Investigación sobre Adhesión Microbiana del CIBER-BBN en la Universidad de Extremadura, ha llevado a cabo los ensayos de composición superficial mediante técnicas de caracterización de superficies (XPS y ToF-SIMs) y análisis de la respuesta microbiana de las superficies plateadas en este desarrollo.
NANBIOSIS, una Infraestructura Cientifico Técnica Singular
NANBIOSIS (www.nanbiosis.com) es una infraestructura del CIBER-BBN para la producción y caracterización de biomateriales, nanomateriales y sistemas en biomedicina que ha sido reconocida como Infraestructura Científico Técnica Singular (ICTS) por el Ministerio de Economía y Competitividad. Dicha infraestructura está compuesta por 20 Unidades del CIBER-BBN y 7 del Centro de Cirugía Mínima Invasiva Jesús Usón (CCMIJU) y ofrece un servicio completo y de fácil acceso a usuarios internos y externos, a través de una “ventanilla única”, que incluye el diseño, la producción de biomateriales y nanomateriales, la caracterización de estos materiales, de tejidos, dispositivos médicos y sistemas desde un punto de vista físico, químico, funcional, toxicológico y biológico, incluyendo su validación preclínica.
Entre los objetivos del CIBER-BBN está el favorecer la generación de conocimiento transferible a la sociedad y, en especial, al sector productivo. Para ello, el consorcio fomenta la cooperación público-privada y anima a las empresas a participar en pequeños proyectos conjuntos donde se requiera la utilización de estos servicios de investigación de NANBIOSIS,aportando para ello una financiación de 3.000 €.
Artículo de referencia:
Direct Covalent Grafting of Phytate to Titanium Surfaces through Ti-O-P Bonding Shows Bone Stimulating Surface Properties and Decreased Bacterial Adhesion. Alba Córdoba, Margarita Hierro-Oliva, Miguel Ángel Pacha, María Coronada Fernández-Calderón, Joan Perelló, Bernat Isern, María Luisa González-Martín, Marta Monjo, and Joana Maria Ramis. ACS Applied Materials & Interfaces (2016). DOI: 10.1021/acsami.6b02533
