Un equipo del Centro de Biomateriales e Ingeniería Tisular de la Universitat Politècnica de València lidera el desarrollo de un nuevo hidrogel inteligente que aspira a cambiar la forma en que se tratan las fracturas óseas. Este material se ha diseñado para acortar de manera significativa los tiempos de recuperación, reducir complicaciones habituales y facilitar una regeneración del hueso más rápida y segura.
Hydroheal: un proyecto europeo para fracturas vertebrales y alveolares
El proyecto europeo Hydroheal reúne a trece socios de siete países y se centra en el desarrollo de hidrogeles específicos para fracturas vertebrales y alveolares, estas últimas localizadas en la mandíbula y en la base de los dientes. Este tipo de lesiones aparecen con frecuencia tras traumatismos, procesos de osteoporosis o como consecuencia de determinados cánceres, por lo que representan un reto creciente para los sistemas sanitarios y para la calidad de vida de los pacientes.
Según expone el investigador que lidera Hydroheal, las fracturas óseas se han convertido en uno de los principales desafíos de salud en Europa porque afectan cada año a millones de personas. Los tratamientos actuales suelen requerir intervenciones invasivas y, en algunos casos, el uso de materiales que pueden provocar rechazo del organismo, infecciones o dificultades para que el hueso vuelva a regenerarse de forma adecuada. Frente a este escenario, el proyecto apuesta por soluciones personalizadas y menos agresivas que permitan una recuperación más rápida y disminuyan el riesgo de complicaciones posteriores.
Partículas inteligentes con farmacos
La propuesta de Hydroheal se basa en un hidrogel novedoso al que se incorporan partículas capaces de contener y transportar principios activos farmacéuticos. Estas partículas inteligentes están pensadas para promover la regeneración ósea, acelerar la recuperación y, al mismo tiempo, ayudar a prevenir tanto las infecciones como los rechazos del material implantado. De este modo, el tratamiento busca actuar de forma localizada en la zona dañada, concentrando allí el efecto de los fármacos y reduciendo la necesidad de tratamientos sistémicos más agresivos.
En la actualidad, el equipo trabaja en la primera fase de formulación de estos hidrogeles. Se están desarrollando nuevos materiales que se cargarán con micro y nanopartículas con fármacos destinados a favorecer la formación de nuevo tejido óseo, junto con agentes antibacterianos orientados a evitar infecciones en el área tratada. La combinación de ambos componentes pretende que el hidrogel no solo actúe como soporte físico de la fractura, sino que también desempeñe un papel activo en la curación.
Los investigadores utilizan polímeros naturales para crear un hidrogel inyectable adecuado para aplicaciones tanto en fracturas vertebrales como en fracturas alveolares. Esta base polimérica es la que, al solidificarse tras la inyección, formará una estructura capaz de rellenar el espacio de la fractura y sostener el proceso de reparación del hueso. Sobre esta matriz se integran las micro y nanopartículas, que están diseñadas para liberar el fármaco de forma controlada a lo largo del tiempo.
Inyectable en la fractura osea
La aplicación clínica prevista se plantea como un procedimiento sencillo y poco invasivo: el hidrogel se inyectará directamente en la zona dañada, de manera que se adapte a la forma de la fractura y facilite una regeneración rápida del tejido óseo. El equipo destaca que el proyecto busca transformar el tratamiento de las fracturas gracias al uso de materiales avanzados e inteligentes, capaces de responder a las necesidades concretas de cada lesión.
Dentro del desarrollo tecnológico, los responsables de Hydroheal están optimizando el proceso de cruzamiento del hidrogel, un paso que determina su consistencia, estabilidad y comportamiento una vez se encuentra dentro del organismo. Paralelamente, emplean nanotecnología para modificar la superficie de las partículas que liberarán los fármacos, con el objetivo de controlar mejor la velocidad y la forma en que estos activos se distribuyen en la zona tratada. Todo ello configura un procedimiento concebido como no invasivo, que busca minimizar la intervención quirúrgica tradicional.
El proyecto también estudia la compatibilidad del material y su seguridad. Para ello incorpora herramientas de inteligencia artificial y modelos híbridos de simulación digital que permiten predecir el comportamiento del hidrogel antes de llegar a la fase de ensayos in vitro e in vivo. Estas herramientas ayudan a optimizar el diseño y el rendimiento del material, reduciendo el número de pruebas necesarias y afinando las formulaciones que pasarán a las siguientes etapas de validación.
En esta fase, el equipo ya trabaja en la formulación de los hidrogeles que, una vez definidos, se someterán a ensayos in vitro e in vivo para evaluar su eficacia y seguridad. El plan de trabajo incluye pruebas biológicas con células procedentes de pacientes y con diferentes tipos de bacterias, con el fin de analizar la respuesta del tejido y la capacidad del material para prevenir infecciones. En una segunda fase se validará el hidrogel en modelos animales antes de avanzar hacia una producción sostenible a mayor escala.
Hydroheal cuenta con financiación de la Comisión Europea cercana a los 6,5 millones de euros y tiene un calendario de trabajo que se extiende desde 2025 hasta 2029. En el consorcio participan universidades, centros tecnológicos y empresas de varios países europeos, lo que permite abordar el proyecto desde una perspectiva multidisciplinar que combina ingeniería de biomateriales, nanotecnología, medicina, farmacología y modelado digital. El objetivo final es disponer de un tratamiento de nueva generación que pueda integrarse en la práctica clínica y mejore de forma tangible la recuperación de los pacientes con fracturas óseas complejas.
