Una investigadora de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) desarrolló un material capaz de imitar la composición química del esqueleto humano a partir de residuos de tilapia plateada, uno de los peces de mayor cultivo en el mundo y con fuerte presencia en departamentos como Huila y Meta. El trabajo, liderado por la doctora Kelly Marcela Triana Jiménez junto con el Grupo de Investigación en Procesos Químicos y Bioquímicos de la UNAL, combinó gelatina (un colágeno parcialmente hidrolizado) e hidroxiapatita, el mineral que da dureza a huesos y dientes, para crear un andamio poroso pensado como soporte temporal en procesos de regeneración ósea.
El insumo utilizado proviene de escamas y esqueletos que una empresa acuícola de Villavicencio desecha tras el proceso de fileteo. Actualmente, buena parte de estos residuos se destina a alimento animal o termina contaminando ríos y suelos en distintas zonas del país. El hallazgo cobra relevancia en momentos en que el envejecimiento poblacional incrementa la demanda de tratamientos contra la osteoporosis y otras lesiones óseas, un mercado hoy dominado por soluciones de alto costo.
¿Cómo se extraen la gelatina y la hidroxiapatita de la tilapia?
El proceso comenzó con un método llamado hidroextracción térmica, que consiste en cocinar los residuos en agua caliente bajo condiciones controladas. De ahí se obtiene la proteína correspondiente a un tipo de colágeno, que luego pasa por procesos de purificación para eliminar impurezas como la melanina, y finalmente por un secado por congelación que deja lista la gelatina.
Para la hidroxiapatita, el equipo comparó los resultados obtenidos a partir de huesos y de escamas por separado. Al comprobar que ambos daban resultados prácticamente idénticos, optaron por trabajar únicamente con las escamas, lo que simplificó el proceso al permitir extraer los dos componentes de un solo residuo.
¿Por qué es tan difícil unir estos dos materiales?
El mayor obstáculo del proyecto no fue la extracción, sino la mezcla. La hidroxiapatita es una cerámica densa, tres veces más pesada que el agua, mientras que la gelatina es un material ligero. En los primeros intentos, la mezcla se veía uniforme al salir del molde, pero tras pocas horas en el congelador la hidroxiapatita se hundía por completo, dejando la gelatina flotando por separado.
Para resolverlo, el equipo diseñó un proceso de enfriamiento por etapas y agregó alginato de sodio, que ayuda a retener la hidroxiapatita, y glutaraldehído, que refuerza la unión entre las cadenas de gelatina. El resultado final se congeló en un molde y se deshidrató a -105 °C, dando lugar a un scaffold o andamio con estructura porosa.
¿Para qué sirve este andamio y qué tan cerca está de usarse en pacientes?
La función del scaffold es servir como una estructura temporal que, una vez implantada, ofrezca a las células del paciente un espacio donde adherirse y comenzar a generar hueso nuevo. Con el tiempo, el material se degrada y cede su lugar al tejido en crecimiento.
Antes de llegar a cualquier aplicación médica, el equipo debía descartar que el material fuera tóxico para las células. Las pruebas se realizaron bajo la norma ISO 10993-5, que establece como seguro un material si al menos el 70 % de las células expuestas a él permanecen vivas. Varias muestras del andamio superaron el 90 % de viabilidad celular, un resultado que respalda su seguridad en condiciones de laboratorio.
¿Qué falta para que este material llegue a un quirófano?
A pesar de los resultados favorables, el desarrollo se encuentra todavía en fase de laboratorio. El siguiente paso son las pruebas en animales y, posteriormente, en humanos, un camino que suele tomar varios años antes de obtener autorización para uso clínico. La doctora Triana ha señalado que el objetivo final es que el material apoye la regeneración ósea mientras se degrada de forma gradual dentro del cuerpo.
El proyecto se suma a un campo de investigación que busca alternativas más económicas y accesibles a los materiales óseos sintéticos actualmente disponibles, cuyo costo elevado limita su uso en varios sistemas de salud. En un país donde gran parte de los residuos de la industria acuícola termina sin aprovechamiento, la propuesta plantea una posible salida tanto para un problema ambiental como para una necesidad médica creciente.
Aunque la llegada de este material a un quirófano está lejos de ser inmediata, el hallazgo demuestra que un residuo hoy desechado en ríos y suelos colombianos podría convertirse en insumo para tratar fracturas y enfermedades óseas.
Podría convertirse en insumo para tratar
fracturas y enfermedades óseas.
