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Células madre. Laboratorio de la Facultad de Odontología UNLP

15/07/2022

Desde el Laboratorio de Biología Molecular y Biotecnología Odontológica en la Gestión de la Facultad de Odontología de la UNLP se trabaja en diferentes líneas de investigación en células madre con pleno desarrollo de las actividades experimentales y con financiación exclusivamente estatal

El Laboratorio de Biología Molecular y Biotecnología Odontológica en la Gestión nació en 2018 en la Facultad de Odontología de la Universidad Nacional de la Plata (FOUNLP), cuyo decano es el Dr. Gabriel Lazo, a partir de los nuevos paradigmas en investigación y biología molecular. La unidad está dirigida por la Dra. Graciela Merino y coordinada por la Dra. Karina Mayocchi; además, conforman el equipo: el licenciado en Biotecnología Nahuel Blasetti, quien se desempeña como director Ejecutivo, y los odontólogos Lucas Darrigran y Martín Mayocchi, investigadores en formación. El laboratorio está financiado exclusivamente con fondos públicos, y cultivan células madre in vitro para la regeneración biológica de tejido óseo. Se trata de un avance científico de enorme interés, ya que podría agilizar notablemente el proceso de oseointegración de implantes dentales de última generación.

¿Qué implica para ustedes la concreción del laboratorio?
Karina Mayocchi: Concretar este proyecto fue una alegría para nuestra institución y también para el medio científico de nuestra ciudad porque surge en una universidad estatal y pública que se inició para indagar los nuevos paradigmas de la investigación molecular en odontología. La idea inicial fue desarrollar el cultivo de células madre dentales a partir de células mesenquimales de la pulpa; ese fue el puntapié. De ahí en más, se comenzaron a desarrollar líneas de exploración que permiten tener interacción con otras entidades.

¿Cómo definirían y caracterizarían a las células madre?
Nahuel Blasetti: Las células madre son células indiferenciadas, o sea que no expresan características de ninguna célula en particular, de ningún tejido, y que tienen la capacidad de diferenciarse bajo ciertos estímulos y en condiciones específicas a células de distintos tejidos. Existen distintos tipos que se pueden clasificar de acuerdo a su origen y a la potencialidad que poseen. Las más conocidas o las que tuvieron un poco más de prensa hace unos años, son las células madre embrionarias. Son las que derivan de un embrión en los primeros estadios del desarrollo y por esa razón son las que tienen mayor capacidad de proliferación y, también, de diferenciarse. Son células que no se utilizan mucho en la clínica, sino que se las emplea más que nada en investigación porque al ser embrionarias y al no tener todos los controles de crecimiento ya expresados, a veces su crecimiento puede ser descontrolado y pueden llegar a generar algún tipo de tumor como el teratoma. Además, se presentan muchos problemas bioéticos para su obtención debido a que para extraerlas se debe matar a un embrión. Por otro lado, tenemos otro gran grupo, el de las células madre adultas que son con las que todos trabajamos y las que más se usan en las aplicaciones químicas. Dentro de este conjunto están incluidas las células madre del feto, las cuales desde la organogénesis se las considera células madre fetales pero a medida que se van desarrollando se convierten en las células que tenemos todos los adultos. A su vez, en este grupo, por ejemplo, tenemos a las células madre de cordón umbilical, que si bien es un tejido que se obtiene en el nacimiento, ya es un tejido adulto y expresa características de células madre adulta. Lo que diferencia a estas células de las embrionarias es que tienen una menor capacidad de proliferación, aunque también pueden diferenciarse de células de casi cualquier tejido del cuerpo. Pero en este caso tenemos que tener en cuenta, además, el origen de las células porque de acuerdo al tejido en el que se encuentran pueden tener mayor o menor capacidad de diferenciación. Las que más se utilizan en los ensayos clínicos o las que más están estudiadas son las células madre derivadas de la médula ósea.

¿Cuál sería el uso posible en odontología, así como su proyección a futuro?
NB: La médula ósea es el tejido más usado para la obtención de células madre. De ahí podemos obtener células madre progenitoras hematopoyéticas y células madre mesenquimales, que son pluripotentes porque se pueden diferenciar en las células sanguíneas y, además, en las de otros tejidos. Este tipo de células madre adultas pluripotentes, lo encontramos en el adulto en varios nichos que se hallan en distintos tejidos, entre los que podemos mencionar el tejido adiposo, algunos órganos específicos, y en nuestro caso, que son las que estudiamos en el laboratorio, en la pulpa dental. Esas células se llaman mesenquimales porque están dentro del mesénquima de los tejidos. Pueden tener distintos orígenes -siempre hablando de los orígenes embrionarios-, pueden provenir de una capa ectodérmica, mesodérmica o endodérmica. Asimismo de acuerdo a la capa de la que derivan, pueden diferenciarse a células de tejido perteneciente a esa capa, así como también a células de otras capas embrionarias, por ejemplo, una célula obtenida del mesodermo también se puede diferenciar a una neurona. La mayoría de las aplicaciones de estas células están aún en investigación y por eso, hablamos de ensayos y no de aplicaciones corrientes. Actualmente, hay muy pocos tratamientos aprobados en el mundo para utilizar libremente este tipo de células porque es algo relativamente nuevo, tiene un poco más de veinte años, y todavía no hay un consenso para poder determinar algunas características que permitan aprobarlas como de uso corriente. No obstante, hay muchos tratamientos en los que se utilizan: desde enfermedades neurodegenerativas hasta lesiones de algún tejido, incluso para tratamientos tumorales.
Lucas Darrigran: El tema de las células madre es algo muy nuevo y atraviesa horizontalmente a toda la odontología. No solo son cuestiones que todavía se desconocen, sino que es una forma distinta de técnica médica u odontológica. La investigación básica es fundamental para luego aplicarla a las técnicas odontológicas. El avance de la aplicación de las células madre no solo es de forma directa, como por ejemplo, favorecer la óseo-integración de un implante o ver cómo se desarrolla una célula madre en distintas superficies, sino que además indirectamente se pueden usar y mejorar técnicas ya existentes en odontología. Todos nos quedamos maravillados al tomar una célula madre e incluso estimularla para que haga una osteo-integración, pero hay pilares que no se saben cómo funcionan y el desarrollo de la investigación básica permite optimizar el desarrollo experimental y comprender el por qué. La ciencia es descubrir la verdad, la técnica es aplicar conocimiento, ya sea propio del individuo o científico para perfeccionar o modificar la realidad. Más allá de que en el medio está la ciencia aplicada, quiero enfocarme en estos dos puntos: la ciencia es descubrir y la técnica es modificar para beneficio de la humanidad.

¿Y cómo se traduce el universo de las células madre en el laboratorio?
KM: A nivel odontológico, nosotros a partir de estas células madre adultas derivadas de los dientes pudimos obtener, aislar y caracterizar células madre de pulpa, de saco pericoronario y de ligamento periodontal. A partir de esto se originaron nuevas líneas de investigación como, por ejemplo, la diferenciación de las células del saco y del ligamento periodontal a una célula osteoprogenitora sobre matrices donde las células madre pueden adherirse. Una segunda línea celular es la patología odontogénicas de los maxilares derivados de células madre. Otras líneas también importantes son la adhesión de las células madre a distintos tipos de implantes como son los de titanio, los de PEEK y los de variados tipos de matrices como hidroxiapatitas y las modificaciones de la superficie de los implantes, así como la diferenciación de células que provienen de la pulpa y que pueden repararla en sí como la diferenciación odontoblástica. Estas son las grandes líneas de investigación de nuestro laboratorio: estudiar el comportamiento de las células madre, conocer que es lo que está pasando con ellas en el organismo y tratar de reproducirlo. Si bien nosotros apuntamos a una odontología traslacional, necesitamos todavía mucha experiencia, mucho ensayo e infraestructura adecuada. Una cuestión no menor son los recursos económicos, sin ellos se nos dificulta muchísimo el desarrollo de las actividades y la puesta a punto de toda técnica. De todas maneras, y luego del contexto de la pandemia que limitó los trabajos con las líneas de investigación, estamos en pleno desarrollo de las actividades experimentales.

¿Cómo es una jornada de trabajo en el laboratorio?
KM: El día comienza con el desarrollo y control de cultivos en el área de bioseguridad. Luego se recepcionan nuevas muestras para su procesamiento, observación microscópica y técnicas específicas. Otras veces a través del laboratorio virtual nos conectamos con un laboratorio de microscopia electrónica para realizar las observaciones o realizamos un ateneo. En general estas acciones dependen de nuestras dos áreas grandes de trabajo. Una es la experimental como soporte de las asignaturas básicas, donde los alumnos pueden ver, participar y ser parte del proceso: si hay que cultivar, se hacen los cultivos, las observaciones microscópicas, las caracterizaciones, la criopreservación a través de la materia optativa Introducción al Cultivo de Células y Tejidos. Además, tenemos la pasantía de investigación y una capacitación interna para los docentes a la cual cada uno puede asistir y desarrollar su propio diseño experimental. La otra área es el Comité Regional de Investigación Tumoral -CRIT. También, a raíz de convenios con otras facultades realizamos intercambios y desarrollo de experiencias conjuntas con becarios y pasantes de investigación, así como tesistas y maestrandos.

¿Qué desarrollo concreto real creen que pueden tener las células madre en la odontología de acá a largo plazo?
KM: La proyección es totalmente optimista y no es tan a largo plazo, la obtención de matrices y el desarrollo experimental es un hecho. Creemos que la actividad del CRIT será de alto impacto en nuestra región. Lo que sí vemos a largo plazo es la traslación clínica, pero la instancia de investigación está en completo desarrollo. Es de destacar que todo esto lo desarrollamos desde la universidad pública y que nuestro laboratorio está inmerso en una facultad de odontología, donde la investigación y la educación se triangulan con la extensión para poder así proyectarnos a la comunidad.

Un trabajo interdisciplinario
El trabajo en células madre se debe desarrollar a partir de un trabajo inter y multidisciplinario. De esa idea nació el Laboratorio de Biología Molecular y Biotecnología Odontológica y el Comité Regional de Investigación Tumoral. La Dra. Graciela Medina, secretaria de Ciencia y Técnica de FOUNLP y directora del laboratorio, es bióloga y desarrolló toda su experticia en el área de las ciencias. La coordinadora, Dra. Karina Mayocchi, es odontóloga con especialidad en odontopediatría y experticia en patología bucal. La biotecnología aplicada a la odontología, se incorporó de la mano de Nahuel Blasetti, biotecnólogo con conocimiento en las técnicas moleculares. Completan el equipo Lucas Darrigran y Martín Mayocchi, investigadores en formación. También, realizan su aporte los residentes y enlaces externos con otros servicios como la microscopia electrónica de barrido, la citometría de flujo, entre otras disciplinas.

Comité Regional de Investigación Tumoral
Con el fin de lograr una odontología traslacional, se creó en la FOUNLP el Comité Regional de Investigación Tumoral (CRIT) concebido para abordar con un enfoque multi e interdisciplinario temáticas relevantes en patologías neoplásicas complejas. De manera transversal desarrolla una actividad coordinadora de investigación, asesoramiento y seguimiento de pacientes con que padecen enfermedades neoplásicas. Promueve la asistencia, diagnóstico precoz y tratamiento oportuno tanto en el Hospital Odontológico Universitario como en los servicios de la Facultad de Odontología de la UNLP. Este enfoque esencialmente multidisciplinario y su desarrollo local y regional, así como los ámbitos académicos relacionados, permite mantener un vínculo de intercambio para un área específica del conocimiento. Se fortalece así la resolución de numerosas problemáticas.