Un equipo de investigadores del Centro de Tecnología Biomédica de la Universidad Politécnica de Madrid ha desarrollado una nueva generación de implantes de titanio con mayor biocompatibilidad. Utilizando un proceso innovador llamado R-THAB®, estos implantes permiten que moléculas biológicas se adhieran a su superficie, mejorando así la integración con el hueso y reduciendo la respuesta inflamatoria del organismo. Los ensayos demostraron una mayor adhesión y especialización de células madre mesenquimatosas en el biomaterial modificado en comparación con el titanio convencional. Este avance promete mejorar las terapias de reemplazo óseo y se espera que su implementación clínica sea rápida, beneficiando a los pacientes en el futuro.
La interacción del organismo con un implante es un proceso complejo que puede comprometer su durabilidad y, por ende, la calidad de vida del paciente. Este desafío no solo afecta a quienes requieren prótesis, sino que también representa una carga significativa para los sistemas de salud. En respuesta a esta problemática, un equipo de investigadores del Centro de Tecnología Biomédica (CTB-UPM) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), junto con la spin-off Bioactive Surfaces S.L. (BioS), ha logrado desarrollar una nueva generación de implantes de titanio.
Este avance se basa en un proceso innovador denominado R-THAB®, que permite que diversas moléculas con actividad biológica se adhieran a la superficie del titanio, facilitando así una mejor integración del implante con el hueso. Los resultados obtenidos son prometedores y podrían revolucionar las terapias de reemplazo de tejido óseo en el futuro.
Bajo la dirección de José Pérez Rigueiro, del Laboratorio de Biomateriales e Ingeniería Regenerativa, el objetivo principal ha sido diseñar prótesis que optimicen la respuesta del cuerpo ante el implante. Para ello, se modificó la superficie del titanio mediante el proceso R-THAB® y se incorporaron péptidos seleccionados a partir de proteínas presentes en la matriz extracelular natural.
El método R-THAB® establece una unión robusta entre el material y los péptidos, asegurando que estos mantengan su funcionalidad tanto en ensayos in vitro, utilizando células madre mesenquimatosas como modelo, como en pruebas in vivo, empleando ratones. Los estudios han demostrado que la adhesión y proliferación celular es significativamente mayor sobre el material modificado en comparación con el titanio convencional. Este hallazgo es crucial, ya que una especialización eficiente hacia células óseas es esencial para lograr una conexión íntima entre el implante y el tejido sano circundante.
Los experimentos realizados in vivo también revelaron que este nuevo tipo de implante provoca una menor respuesta inflamatoria, lo cual es un aspecto positivo para su aceptación por parte del organismo. Estos avances sugieren que la metodología utilizada podría ser clave para desarrollar biomateriales metálicos más compatibles, contribuyendo así al avance en las terapias para trastornos esqueléticos.
José Pérez Rigueiro destaca que la investigación continuará en colaboración con el Hospital Gregorio Marañón de Madrid, buscando reducir los tiempos necesarios para llevar estos avances a la práctica clínica. De esta manera, se espera que los pacientes puedan beneficiarse pronto de las ventajas ofrecidas por esta nueva generación de implantes.
Aroa Álvarez-López, Raquel Tabraue-Rubio, Rafael Daza, Luis Colchero, Gustavo V. Guinea, Martine Cohen-Solal y Daniel González-Nieto han contribuido a este estudio publicado en Biomimetics 2025.
Acceso al estudio completo aquí.
El proceso R-THAB® es un método desarrollado por investigadores del Centro de Tecnología Biomédica de la Universidad Politécnica de Madrid que permite modificar la superficie del titanio para que un amplio rango de moléculas con actividad biológica se adhieran a ella, promoviendo una mejor integración del implante con el hueso.
Los nuevos implantes presentan una mayor biocompatibilidad, lo que mejora la respuesta del cuerpo al implante. Esto incluye una adhesión y proliferación significativamente mayor de las células madre mesenquimales sobre el material modificado en comparación con el titanio desnudo, así como una menor respuesta inflamatoria.
Estos avances pueden contribuir a mejorar la calidad de vida de los pacientes al ofrecer prótesis más fiables y duraderas, además de reducir la carga sobre el sistema sanitario. La investigación continuará para acelerar su traslación a la práctica clínica, beneficiando a los pacientes en un periodo corto.
La investigación está liderada por José Pérez Rigueiro del Laboratorio de Biomateriales e Ingeniería Regenerativa del CTB-UPM.
Los resultados fueron publicados en el artículo "Osteoblastic Differentiation and Mitigation of the Inflammatory Response in Titanium Alloys Decorated with Oligopeptides" en la revista Biomimetics.