Investigadores coreanos desarrollan un hidrogel que podría revolucionar el tratamiento de la infertilidad femenina

Revisado por Lily Ramsey, LLM Jul 3 2023

El Servicio de Revisión y Evaluación del Seguro Médico reveló que, durante el año pasado, más de 370.000 coreanos buscaron ayuda médica por infertilidad o dificultades para concebir. Esto representa un aumento del 4,7 por ciento en los tratamientos relacionados con la infertilidad y un aumento del 16 por ciento en los tratamientos relacionados con la subfertilidad en comparación con los datos de 2018. La tasa de natalidad de Corea puede estar disminuyendo, pero cada vez más personas buscan atención médica para estos problemas. Estas afecciones pueden derivarse de numerosos factores, por lo que es crucial determinar con precisión la causa. Tanto el sexo de la persona como la naturaleza del problema deben tenerse en cuenta antes de decidir el tratamiento adecuado.

Un endometrio sano desempeña un papel fundamental en el éxito del embarazo. Un endometrio delgado reduce la probabilidad de implantación efectiva del embrión, con una alta probabilidad de aborto espontáneo subsiguiente - un factor importante que contribuye a la infertilidad femenina. Los tratamientos actuales, como la terapia hormonal y las inyecciones endometriales, han tenido un éxito limitado. Un equipo de investigación conjunto de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH, Presidente Moo Hwan Kim) y la Universidad CHA, dio un paso más hacia el tratamiento personalizado al desarrollar un gel que imita el entorno de las células uterinas, induciendo la regeneración endometrial y elucidando su mecanismo.

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El equipo, dirigido por el profesor Dong-Woo Cho del Departamento de Ingeniería Mecánica, la profesora Jinah Jang del Departamento de Ingeniería Mecánica y el Departamento de Ingeniería de Convergencia de TI, la estudiante de doctorado Tugce Sen del Departamento de Ingeniería Mecánica de POSTECH en colaboración con el profesor Youn-Jung Kang y el Dr. Jungho Ahn del Departamento de Bioquímica de la Facultad de Medicina y el estudiante de doctorado Danbi Lee del Departamento de Ciencias Biomédicas de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad CHA, desarrollaron un hidrogel utilizando una matriz extracelular descelularizada derivada del útero (UdECM). Su estudio demostró que este hidrogel podía regenerar el endometrio y, por primera vez, reveló el mecanismo que controla este proceso. La investigación se ha publicado en Advanced Functional Materials, revista de gran influencia en la ciencia de los materiales.

Las matrices extracelulares descelularizadas (MECD) son ensamblajes de biomoléculas a las que se han retirado componentes celulares como el núcleo y las membranas celulares. Estas matrices se asemejan mucho al entorno in vivo, por lo que se utilizan en la regeneración y el trasplante de tejidos y órganos como el corazón y los riñones. También se emplean en la fabricación de tejidos mediante impresión 3D.

El equipo desarrolló un hidrogel basado en UdECM, con características de dos tejidos distintos: el tejido uterino completo y una capa específica del endometrio. La composición proteica del hidrogel se asemejaba mucho a los componentes endometriales reales y se probó en modelos animales para comprobar su eficacia. Al inyectarlo, se comprobó que el hidrogel inducía la recuperación del grosor del endometrio en ratones, creando un entorno favorable para la implantación del embrión. Como biomaterial, el hidrogel tiene baja citotoxicidad, lo que garantiza una tasa de supervivencia del 90% de los embriones implantados.

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El equipo de investigación descubrió además la implicación del factor de crecimiento similar a la insulina (IGF1) y de la proteína de unión al factor de crecimiento insulínico (IGFBP3) en la regeneración endometrial. Este descubrimiento proporciona una plataforma para la investigación de la regeneración endometrial en el futuro. Además, en función del tejido del que esté hecho el hidrogel, como el endometrio y los músculos, el equipo confirmó efectos terapéuticos contra diversas afecciones como las adherencias intrauterinas y los fallos repetidos de implantación. Esto abre la vía a tratamientos personalizados basados en el estado del endometrio de la paciente.

El profesor Dong-Woo Cho, que dirigió la investigación, se muestra optimista sobre su potencial investigador: "Hemos desarrollado con éxito un hidrogel específico del tejido uterino para la regeneración endometrial y el éxito del embarazo. Tengo la esperanza de que nuevas investigaciones sobre su aplicación clínica puedan aportar esperanza a las pacientes que luchan contra la infertilidad."

Esta investigación se llevó a cabo con el apoyo del Programa de Investigación a Mitad de Carrera de la Fundación Nacional de Investigación de Corea y el Fondo Coreano de Medicina Regenerativa financiado por el Ministerio de Ciencia y TIC y el Ministerio de Salud y Bienestar.