Identificación de proteínas osteogénicas mediante análisis In Sílico para su aplicación en el diseño de un implante mandibular hecho a la medida (2024)
Antecedentes: La reconstrucción de defectos críticos en el complejo craneofacial presenta desafíos importantes debido a la ausencia de métodos efectivos para optimizar la regeneración ósea. Actualmente, existe una brecha en el uso de células madre dentales humanas (hDPSCs) combinadas con andamios biocompatibles y señales bioquímicas. Este estudio aborda estas limitaciones mediante un análisis in silico, ofreciendo soluciones innovadoras en odontología regenerativa. Objetivo: Determinar el diseño óptimo de un implante mandibular personalizado para la reconstrucción de un defecto óseo de tamaño crítico mediante análisis in silico. Metodología: Este estudio se centró en la identificación de proteínas osteogénicas mediante análisis in silico utilizando la plataforma STRING, explorando redes funcionales y asociaciones entre factores de crecimiento osteogénicos y el secretoma de las células madre dentales (hDPSCs). Se aplicaron criterios de inclusión y exclusión para seleccionar las proteínas más relevantes, identificando aquellas sobreexpresadas o subexpresadas en hDPSCs. Con base en los resultados, se diseñó un implante mandibular personalizado utilizando los softwares Nemofab y Geomagic, partiendo de imágenes obtenidas de una tomografía computarizada (TC) del paciente. Estas imágenes fueron importadas al software CAD para modelar el implante con precisión, seguido por manufactura asistida por computadora (CAM) para su producción. Finalmente, se empleó realidad aumentada para simular la colocación del implante en un entorno virtual que replicó la anatomía específica del paciente, permitiendo una evaluación prequirúrgica detallada y ajustes precisos. Este enfoque busca optimizar la regeneración ósea y proporcionar soluciones innovadoras en odontología regenerativa. Resultados: El análisis in silico demostró que las hDPSCs tienen un potencial osteogénico superior, consolidándose como una opción prometedora para la regeneración ósea en defectos críticos. Además, la incorporación de proteínas morfogenéticas óseas (BMP-2) aceleró significativamente los procesos de osificación, promoviendo la formación de nuevo tejido. La integración de estas herramientas avanzadas mejoró la visualización y planificación quirúrgica, incrementando la precisión y seguridad del procedimiento. La exitosa aplicación en un caso clínico real valida la aplicabilidad práctica del proyecto, con impacto directo en la salud del paciente. Conclusiones: Este análisis in sílico confirma que las hDPSCs representan una alternativa efectiva para la regeneración ósea en defectos críticos. La interacción entre las hDPSCs y BMP-2 potencia los procesos de osificación, estableciéndose como una estrategia innovadora en ingeniería tisular. El uso de tecnologías emergentes como inteligencia artificial y realidad virtual mejora la precisión quirúrgica, demostrando relevancia práctica en la planificación y ejecución de implantes personalizados. Además, esta investigación subraya la importancia de la colaboración multidisciplinaria y avanza la medicina regenerativa personalizada, proporcionando un modelo pedagógico para futuras investigaciones. En conjunto, ofrece soluciones novedosas en cirugía maxilofacial con un impacto significativo en la práctica clínica.