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LICENCIA
Informe mercado de Salud, Área de oportunidad Ingeniería de
Tejidos y Terapia Celular por Corporación Ruta N se distribuye
bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-
CompartirIgual 4.0 Internacional.
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
Sugerimos se referencie el documento de la siguiente forma:
Corporación Ruta N (2014). Observatorio CT+i : Informe No. 1
Área de oportunidad en Ingeniería de Tejidos y Terapia Celular.
Recuperado desde www.brainbookn.com
1
Nov. 2014
Ingeniería de tejidos
y terapia celular
Luz Marina Restrepo Múnera
Coordinadora Grupo Ingeniería
de Tejidos y Terapias Celulares
Facultad de Medicina
Universidad de Antioquia
El estudio de vigilancia tecnológica e inteligencia competitiva del área de oportunidad de Ingeniería de
Tejidos y Terapia Celular fue desarrollado por el Instituto Tecnológico Metropolitano - ITM y la
Corporación Tecnnova UEE en el cual los participantes asumieron los siguientes roles:
Metodólogo: Asesora con la metodología de vigilancia tecnológica e inteligencia competitiva
diseñada para el proyecto Observatorio CT+i y definida por la Red de Vigilancia Tecnológica de la
ciudad. Adicionalmente coordina dentro de cada institución los ejercicios realizados.
Vigía: Encargado de recopilar de fuentes primarias y secundarias los datos e información relacionada
con el área de oportunidad estudiada. Adicionalmente, realiza con expertos temáticos y asesores el
análisis de la información recopilada y la consolidación de los informes del estudio de vigilancia
tecnológica e inteligencia competitiva.
El estudio contó con la participación de Luz Marina Restrepo Múnera quien desempeñó el papel de
experta temática con las siguientes actividades.
Experto Temático: Participa en las etapas de análisis y validación de la información recopilada por el
vigía. Adicionalmente, orienta y da lineamientos del estudio de vigilancia tecnológica e inteligencia
competitiva realizado.
Director del proyecto:
Elkin Echeverri
Coordinadores del proyecto:
Samuel Urquijo
Jorge Suárez
Expertos en Salud:
María Isabel Montoya
Jorge Iván López
Directores del proyecto:
Andrés Felipe López
Oscar Eduardo Quintero
Coordinadora y Metodóloga:
Ana Catalina Duque
Vigía:
Lina González
Metodóloga:
Mónica María García
Vigía:
Sebastián Roldán
ÁREA DE
OPORTUNIDAD
• Andamios y biomateriales.
• Cultivos celulares (autólogos,
alogénicos, xenogénicos).
• Aplicaciones clínicas.
GENERALIDADES
MERCADO DE TECNOLOGÍA
MERCADO DE PRODUCTOS
Y SERVICIOS
OPORTUNIDADES Y
RETOS
• Líderes del mercado en terapias con
células de diferente origen.
• Productos disponibles comercialmente
asociados a aplicaciones clínicas.
• Distribución del mercado por
aplicación y tipo de producto.
• Casos de éxito.
ALCANCE DEL ÁREA DE OPORTUNIDAD
• Tendencias en investigación y desarrollo
tecnológico en ingeniería de tejidos y
terapia celular.
• Líderes en publicaciones científicas y
patentes.
• Horizonte 2020.
• Tecnologías emergentes, en crecimiento
y maduras relacionadas con el área de
oportunidad.
• Grupos de investigación y empresas en
el ámbito nacional y local que vienen
trabajando en ingeniería de tejidos y
terapia celular.
• Capacidades requeridas y barreras para
las oportunidades analizadas.
A continuación se presenta el alcance y foco del análisis. Este diagrama representa los temas priorizados
en donde se hizo énfasis en el estudio de vigilancia tecnológica e inteligencia competitiva del área de
oportunidad definida por expertos y asesores.
Generalidades del área de oportunidad.....................................
Mapa mental..............................................................
Línea de tiempo..........................................................
Mercado de productos y servicios............................................
Aspectos clave / Crecimiento del mercado..........................
Tendencias de mercado.................................................
Principales mercados....................................................
Análisis de productos....................................................
Tendencias de mercado.................................................
Tendencias de productos y servicios .................................
Principales jugadores del mercado....................................
Otros jugadores...........................................................
Casos reales...............................................................
Modelo de negocio.......................................................
Conclusiones..............................................................
Referencias................................................................
Nº de diapositiva
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45
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48
Mercado de Tecnologías........................................................
Tendencias Tecnológicas emergentes.................................
Patentes – Artículos, Países de protección...........................
Nivel de Madurez........................................................
Tendencias en investigación............................................
Tendencias en desarrollo tecnológico.................................
Líderes en publicaciones científicas...................................
Líderes en desarrollo tecnológico......................................
Investigación e innovación en la unión europea.....................
Programa Horizonte 2020...............................................
Conclusiones...............................................................
Referencias................................................................
Anexos......................................................................
Oportunidades y Retos para el área de oportunidad.......................
Nanotecnología...........................................................
Producción de insumos (Medios de cultivo y Líneas celulares)...
Producción de insumos (Biopolímeros)...............................
Tercerización de servicios (Controles de calidad)..................
Tercerización de servicios (Ensayos clínicos)........................
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105
108
110
Scaffolding................................................................
Centros de desarrollo tecnológico.....................................
Matriz de Oportunidad..................................................
Recomendaciones........................................................
Expertos consultados....................................................
Referencias...............................................................
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A continuación se presenta una descripción
del área de oportunidad con los aspectos
más importantes de la temática y su
evolución, especialmente en los últimos
diez años y los puntos clave que vendrán a
futuro, evidenciando los momentos o hitos
más relevantes.
INGENIERÍA DE TEJIDOS Y TERAPIA CELULAR
2000 2005 2010 2014
• (2001) Estados Unidos
prohíbe financiamiento
a investigación con
Células Madre
embrionarias.
• (2002) FDA aprueba
matrices de
regeneración dérmica y
ósea.
• (2002) Crisis de la
industria de Ingeniería
de Tejidos.
Futuro
• Industria Ingeniería de
Tejidos se recupera de
la crisis.
• (2006) Proteus Venture
Capital Fund, el
primero dedicado a la
medicina regenerativa.
• (2007) Creación de CM
pluripotentes inducidas
de células adultas de
piel.
• (2007) Más de un millón
de pacientes tratados
con Ingeniería de
Tejidos.
• (2007) Primer implante
exitoso con tejido
descelularizado –
andamios en tráquea.
• (2009) Estados Unidos
levanta prohibición
financiamiento
investigación Células
Madre.
• Los hígados
bioartificiales (creados
a partir de células
xenogénicas) son
utilizados para mejorar
los hígados defectuosos
de pacientes.
• Ensayos en lesiones de
médula espinal:
Aprobación de FDA a
Geron Corp (células
progenitoras de
oligodendrocitos
derivadas de células
madre embrionarias
humanas).
• Se obtienen células
madre que coinciden
genéticamente con
pacientes adultos
utilizando métodos de
clonación.
V
• Órganos
bioartificiales
impresos en 3D.
• Dispositivos
liberadores de
drogas.
• Diseño de
andamios basado
en
nanomateriales.
• Andamios
altamente porosos
y resistentes
mecánicamente.
• Implementación
de terapias
celulares
avanzadas para
tratamiento de
enfermedades
como el cáncer,
lesiones de la
médula espinal y
daños musculares,
entre otras.
En este capítulo se evidencian aspectos claves
del mercado global y nacional, haciendo
énfasis en el comportamiento comercial a
nivel de productos, servicios y tecnologías
disponibles en el mercado y las tendencias de
los mismos a nivel de oferta y demanda.
Adicionalmente, los principales jugadores del
mercado mundial, evidenciando sus
productos, aplicaciones y casos reales que
comprueban los resultados de este tipo de
desarrollos.
Conclusión: el segmento ortopédico ocupa alrededor del 65% del
mercado, seguido por piel y oncología. Otros segmentos como
banco de células, cirugía general, oftalmología, reemplazo de
órganos y urología, si bien están creciendo ocupan menos del 5%.
Conclusión: de forma prospectiva se espera que la
tendencia del mercado se mantenga, con crecimiento en
todas y cada una de las aplicaciones clínicas.
• La ortopedia es la principal aplicación en el mercado en el ámbito de la Ingeniería de Tejidos y Terapia Celular
• De los 14.000 millones de dólares que se recaudaron en 2013 Estados Unidos contribuyó con el 52% del mercado, Europa
con el 29%, Asia/Pacífico con el 14% y el resto del mundo con sólo el 5%.
• Se espera un crecimiento del mercado en el área de Terapia Celular e Ingeniería de Tejidos en los próximos cinco años.
CRECIMIENTO DEL MERCADO
ASPECTOS CLAVE
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
2009 2010 2011 2012 2013
Cardiovascular
Neurología
Ortopedia
Piel
Dental/Oral
Cáncer
Millo
nes
dóla
res
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
35000
2014 2015 2016 2017 2018
Cardiovascular
Neurología
Ortopedia
Piel
Dental/Oral
Cáncer
Millo
nes
dóla
res
RETROSPECTIVO PROSPECTIVO
Fuente: «Tissue Engineering…» (2010).
.
TENDENCIAS DE MERCADO (DATOS A 2012)
59%
39%
2%
Origen productos aplicados basados en células madre
Autólogo
Alogénico
Xenogénico
58%
10%
32%
Fuente células madre en productos aplicados
Adultas
Embrionarias
Bancos de células
Fuente: Jaklenec et al. (2012).
En el mercado predominan los biomateriales para uso en medicina regenerativa; sin embargo, la gran variedad de células
madre que actualmente se encuentran disponibles en el mercado demuestran el inmenso potencial que estas tienen.
77%
17%6%
Mercado de productos por materia prima
Biomateriales Productos combinados Células madre
$406 millones dólares
$1.800 millones
dólares
$131 millones dólares
DISTRIBUCIÓN DE MERCADO POR FASES (DATOS A 2012)
62%19%
13%6%
Preclínica
Células madre
Biomateriales / Células
Biomateriales
Otros$21M
$69M$14M
$7M
73%
18%
6% 3%
Clínica
Células madre
Biomateriales / Células
Biomateriales
Otros
$490M
$117M
$42M $21M
5%18%
76%
1%
Comercial
Células madre
Biomateriales / Células
Biomateriales
Otros
$1715M
$406M
$131M$14M
92%
0% 8%0%
Servicios
Células madre
Biomateriales / Células
Biomateriales
Otros
$470M
$42M
$1,6M
Fuente: Jaklenec et al. (2012).
A continuación se demuestra la gran importancia de las células madre en el campo de la medicina regenerativa; se observa
que aunque no hay muchos productos comerciales disponibles en el mercado se tiene un predominio contundente en lo que
se refiere a estudios clínicos en todas sus fases.
PRINCIPALES MERCADOS
Superior a 2.000 estudios
clínicos
100-2.000 estudios clínicos
20-99 estudios clínicos
Inferior a 20 estudios clínicos
No se tiene evidencias
Canadá
Estados
Unidos
Europa
Reino Unido
Australia
IsraelCorea del Sur
Japón
China
Indica el número de compañías en la región
México
Brasil
Nueva
Zelanda
Matrices dérmicas, epidérmicas y
compuestas cultivadas para:
quemaduras de espesor parcial y
total, úlceras venosas, diabéticas y
por presión, enfermedades
dermatológicas y curación de
heridas.
• Queratinocitos y fibroblastos.
• Células madre derivadas de
adipocitos.
• Melanocitos (estudios).
• Matrices naturales (colágeno,
fibronectina, HA, matrigel).
• Matrices sintéticas.
PIEL
Se producen productos en formas de
andamios, polvos, pastas y masillas
cuya función es corregir problemas
estructurales del hueso (fracturas o
enfermedades). También se realizan
injertos de ligamentos y de músculo.
• Andamios de CaP con células
cultivadas, BMSC y factores
de crecimiento.
• MSC en hidrogeles de
colágeno.
• Sustitutos óseos.
• Masillas para relleno óseo.
OSTEO-
MUSCULAR
Se consideran terapias para
tratamiento de: desórdenes
neurológicos, enfermedad de
Parkinson, TBI, lesiones en médula
espinal y reconstrucción de nervio
periférico.
• Injertos de nervio autólogos.
• Prótesis poliméricas
(naturales o sintéticas) con
células cultivadas de cresta
iliaca.
• Hidrogeles para
encapsulación (a futuro).
TEJIDO
NERVIOSO
ANÁLISIS DE PRODUCTOS, SERVICIOS Y TECNOLOGÍAS
Aplicación a miocardio, válvulas
cardiacas e injertos vasculares para
enfermedades como: infarto agudo
de miocardio, arteriosclerosis,
insuficiencia/estenosis valvular,
daño completo en VI.
• Parches de miocardio con
MSC.
• Aloinjertos vasculares.
• Reemplazo valvular.
• Bombas cardíacas basadas
en células.
CARDIO-
VASCULAR
Se basa en la siembra de células
para reconstruir un tejido o mejorar
su apariencia, ya sea producto de
enfermedades o accidentes.
• Matrices de IT (colágeno,
queratinocitos, etc.).
• Implantes mamarios basados
en adipocitos autólogos.
• Implantes mamarios
diseñados con CAD/CAM con
liberación controlada de
fármacos.
ESTÉTICA
La técnica más prometedora asociada a
diabetes consiste en la encapsulación de
islotes pancreáticos que liberan insulina.
Existen aproximaciones intra y
extravasculares. No existen productos
comerciales disponibles. Se encuentra en
etapa clínica de desarrollo.
• Dispositivos
macroencapsulados y
microencapsulados.
• Implantación en sitios
prevascularizados.
• Nanorecubrimientos.
DIABETES
ANÁLISIS DE PRODUCTOS, SERVICIOS Y TECNOLOGÍAS
1. TRATAMIENTO DE HERIDASInvolucra quemaduras, úlceras y algunos
traumas. Alta incidencia y nicho de mercado en
clínicas y hospitales.
2.
TRAUMAS, RECONSTRUCCIONES
FUNCIONALES Y ESTÉTICASRelacionadas con factores medioambientales y
culturales (en el último caso). En el primer caso
se involucran también problemas
neuromusculares generados.
La pérdida de tejido óseo producto de
fracturas se da específicamente en
huesos largos y en cráneo. Son cada vez
más frecuentes producto de accidentes
automovilísticos y trabajos de alto
riesgo.
Quemaduras ÚlcerasTraumas
TENDENCIAS DE MERCADO
102,821,4
9,8
7,411
11,3 1
Incidencia mundial en curación de heridas (millones de pacientes)
Quirúrgicas
Laceraciones/trauma
Quemaduras
Úlceras x presión
Úlceras venosas
Úlceras diabéticas
Otras
Fuente: «Tissue Engineering…» (2010).
En la categoría quirúrgica entran todas aquella heridas producto de
multiplicidad de procedimientos quirúrgicos.
Por esto no se toma como nicho.
Se destacan pacientes con quemaduras
de espesor parcial (epidermis) y de
espesor total (dermis + epidermis), que
en el ámbito local ocurren mayormente
por líquidos calientes, fuego y agentes
químicos (pólvora, ácidos).
En ambientes hospitalarios es común
observar úlceras producidas por presión
en pacientes con largas estancias, que
las convierten en foco de infecciones
(morbilidad). Por otro lado, las úlceras
diabéticas aumentan debido al aumento
de incidencia de la propia enfermedad.
Enfermedades cardiovasculares
Constituyen la principal causa de muertes en países
desarrollados. Se asocian a infartos, aterosclerosis,
estenosis e insuficiencias valvulares, que requieren
injertos.
TENDENCIAS DE MERCADO
8%12%
38%
25%
16%1%
Incidencia mundial cardiovascular
Desórdenes vascularesperiféricos
Aneurisma abdominalaórtico
Enfermedad coronaria
Infarto de miocardio
Fallas cardiacascongestivas
ValvulopatíasFuente: «Tissue Engineering…» (2010).
3. SEGMENTO CARDIOVASCULARLas enfermedades cardiovasculares se
posicionan como la principal causa de muerte
en países desarrollados. Los injertos vasculares
se usan masivamente en el quirófano.
Lesiones medulares
Las paraplejías y cuadriplejías
aún no encuentran solución
desde la medicina. Situaciones
de violencia (heridas con
armas) o de accidentes
(automovilísticos, laborales)
generan disminución
exponencial en la calidad de
vida.
Lesiones nerviosas
Las lesiones en nervio
periférico dificultan la
movilidad fina del paciente. La
Ingeniería de Tejidos ofrece
soluciones que permiten
reestablecer conexiones en
nervios pequeños con cierto
grado de éxito.
Reconstrucciones
Deformaciones óseas debido a
enfermedades congénitas
(niños) o traumas
cráneofaciales (adultos), así
como algunos carcinomas y
defectos en piel. Las
aplicaciones estéticas se
incluyen en este nicho.
Diabetes
Se destacan los hígados
bioartificiales o abordajes
menos invasivos como la
liberación controlada de
insulina mediante islotes
pancreáticos aislados.
TENDENCIAS DE MERCADO
4.
OTROS SEGMENTOS IMPORTANTES EN
MERCADOSe relacionan los segmentos de ortopedia y de
neurología por su incidencia en mercado. En el
segmento de endocrinología, dirigido
específicamente a diabetes, se impone desde
las terapias celulares.
MultiStem® (Athersys): producto
biológico fabricado a partir de células
progenitoras multipotentes adultas.
Destinado al tratamiento de
enfermedades cardiovasculares,
neurológicas, inmunológicas e
inflamatorias.
ReJoinTM (Cellular biomedicine
group): tratamiento que utiliza células
progenitoras mesenquimales derivadas
de tejido adiposo (haMPCs) para
tratamiento de osteoartritis de rodilla.
StemEx® (Gamida): es un tratamiento
alternativo para pacientes con cáncer
que no han encontrado un donante de
médula ósea compatible.
Multistem:
• Células provenientes
de fuentes no
embrionarias.
ReJoinTM
• Inyección de haMPCs
autóloga concentrada.
StemEx
• Células aisladas de una
unidad de cordón
umbilical que se
expanden y son
transplantadas.
Multistem:
• Buena tolerancia y
seguridad.
• En cardio: mejoramiento
de fracción de eyección.
• En neuro: efecto
neuroprotector, mejora
remielinización en espina
dorsal.
ReJoinTM
• Regenera el cartílago.
dañado, mejora la
movilidad y flexibilidad.
• Disminuye el dolor.
StemEx
• No necesita
compatibilidad.
CÉLULAS
MADRE
TENDENCIAS DE PRODUCTOS Y SERVICIOS
Abraxane® (Celgene): nanopartículas
unidas a albúmina que generan una
suspensión inyectable. Aprobado
(FDA) para adenocarcinoma
metastásico de páncreas.
Feridex®: nanopartículas de óxido de
hierro para rastreo de células en MRI.
Multifacéticos:
• Nanotopologías.
• Nanovehículos.
• Nanomodificadores.
• Transportadores
celulares nano-
estructurados.
• Nanoagujas.
• Habilidad para
interactuar con células y
tejidos.
• Gran área superficial.
• Propiedades
fisicoquímicas superiores.
NANO
MATERIALES
MRI: Imagen por Resonancia Magnética.
Laviv (Fibrocell): tratamiento estético
para mejorar líneas de expresión y
arrugas.
Productos que permiten el transporte
de células mediante portadores
específicos que llegan al lugar donde se
requiere sin utilizar sondas o catéteres.
• Tratamientos tópicos
(cremas, gotas).
• Superficial.
• Infiltraciones.
• Antígenos marcadores.
• Recuperación rápida.
• Disminuye morbilidad.
• Reduce costos al sistema
de salud.
TÉCNICAS
MÍNIMAMENTE
INVASIVAS
TENDENCIAS DE PRODUCTOS Y SERVICIOS
Variotis™ (Biometic): herramienta de
laboratorio para cultivos celulares 3D.
Favorece la conducción tanto de tejido
duro como de tejido blando.
• Bioactivo .
• Bioabsorbible.
• Tamaño de poro
controlable.
• Distribución geométrica
de poros que determina
la dirección
crecimiento.
• Permite vascularización.
• Favorece intercambio de
nutrientes.
• Aumento de proliferación
y migración celular.
ANDAMIOS
ALTAMENTE
POROSOS
Nitroderm TTS® (Novartis): parche para
entrega transdérmicos de nitroglicerina,
usado para prevención de anginas en
pacientes con falla cardíaca.
Duragesic® (Janssen Pharmaceuticals):
parche para entrega transdérmicos de
fentanil, usado como analgésico en
pacientes con dolor crónico.
• Multifacéticos:
pastillas, implantes,
parches, sistemas
osmóticos, dispositivos
transdérmicos.
• Farmacocinética
controlada.
• Disminución de toxicidad.
• Selectividad del objetivo.
• Mínimamente invasivo.
• Entrega el medicamento
en sitios específicos
(selectividad).
DISPOSITIVOS
LIBERADORES
DE DROGAS
Algunas compañías ofrecen el
servicio de almacenamiento y
preservación de células en
condiciones criogénicas con el fin de
ser utilizadas en el futuro en
terapias de diferente índole.
• Kit de recolección
celular.
• Sistemas de
preservación
criogénicos.
• Continuidad en
tratamiento.
• Prevención y tratamiento
de enfermedades.
• Biocompatibilidad.
Outsourcing para realización de
pruebas microbiológicas: de
citotoxicidad, micoplasma cariotipo
viabilidad y no contaminación de las
mismas.
Además permite estandarización de
protocolos y posicionamiento de
productos.
• Protocolos de calidad.
• Tecnología
especializada.
• Se asegura que el
tratamiento cumpla los
requisitos necesarios y no
tendrá efectos adversos.
• Posibilidad de obtención
de certificaciones.
• Posibilita permisos de
comercialización.
BIOBANCOS
CELULARES
TERCERIZACION
DE CONTROLES
DE CALIDAD
TENDENCIAS DE PRODUCTOS Y SERVICIOS
Epicel (Genzyme): tratamiento de
remplazo de piel para reparar
heridas causadas por quemaduras y
mejorar la apariencia, devolviéndole
su naturalidad, textura y
flexibilidad, asemejando a su vez la
funcionalidad del medio donde se
requieren.
• Diferenciación celular.
• Adecuado manejo in
vitro.
• Tecnologías de
procesamiento de
células.
• Mayor vitalidad y
funcionalidad.
• Renovación de órganos.
• Restablece la elasticidad
de la piel.
BIOMIMÉTICA
PRODUCTOS Y SERVICIOS ALIADOS
PRINCIPALES JUGADORES DEL MERCADO
ORGANOGÉNESIS INC
(Estados Unidos)
Empresa líder en la medicina regenerativa. Se
enfoca en la curación bioactiva de heridas y la
regeneración de tejidos blandos. Sus dos
productos insignia son: Apligraf® y Dermagraft®
(adquirido en 2014 a Shire por 650 millones de
dólares). Presentó ingresos por más de 100
millones de dólares en 2011 (Organogenesis, s.f.).
APLIGRAF ® Producto aprobado por la FDA para tratamiento de úlceras venosas de la pierna y úlceras de pie diabético. Consiste en queratinocitos, fibroblastos y colágeno que inducen al cuerpo a generar nuevo tejido (1.700 dólares por unidad + 300 dólares gastos adicionales).
DERMAGRAFT®
Sustituto de piel aprobado por la
FDA para tratamiento de las
úlceras del pie diabético. Es un
producto compuesto de
fibroblastos, matriz extracelular,
y un andamio bioabsorbible.
Ayuda a restaurar la cama
dérmica afectada.GINTUIT TM ® Producto tópico aprobado por la FDA basado en keratinocitos y fibroblastos alogénicos en colágeno bovino (scaffold) que regenera los tejidos blandos orales (encías) en pacientes con recesión gingival (750 dólares por unidad).
14,121
31,640,6
54,667,4
79,6
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Ingresos por año Organogénesis (millones
dólares)
FIBROCELL SCIENCE INC
(Estados Unidos)
Empresa de terapia celular autóloga centrada
principalmente en el desarrollo de productos
biológicos de vanguardia para tratamiento
focalizado de afecciones complejas de piel y
enfermedades del tejido conectivo. Debido a la
crisis en 2010 se generó una alianza con Intrexon
Inc. para promover el desarrollo y comercialización
de plataformas de generación de fibroblastos
(Fibrocell Science, 2014).
LAVIV
Producto autólogo compuesto
de fibroblastos de tejido post-
auricular de la piel. Empleado
para mejorar la apariencia de
arrugas y líneas de expresión.
FIBROCELL SCIENCE
AUTOLOGOUS CRÈME™
Próximamente disponible en el
mercado. Complemento de
Laviv para prevenir o tratar
cicatrices y reducir los signos
del envejecimiento.
PRODUCTOS Y
SERVICIOS ALIADOS
PRINCIPALES JUGADORES DEL MERCADO
ESTUDIOS CLÍNICOS:
• Terápia para cicatrices de
acné severo (Fase 3) .
• Terapia para cicatrices en
víctimas de quemaduras
(Fase 2).
• Terapia para cuerdas
vocales lesionadas (Fase 2).
• Epidermólisis Ampollosa
Distófica Recesiva (Fase 1).
868.561758.571
208.636153.000 200.000
2009 2010 2011 2012 2013
Ingresos por año Fibrocell (millones dólares)
GENZYME INC (Estados Unidos)
Pionera en desarrollo de terapias transformadoras
por más de treinta años. Fue adquirida por Sanofi
en 2011. La alianza con Osiris permitió la
comercialización de productos de terapia celular
como Prochymal y Chondrogen por fuera de
Canadá y Estados Unidos. En abril de 2014 la
compañía Aastrom pagó 6.5 millones de dólares a
Genzyme por sus productos de Terapia Celular
(Genzyme, 2014).
EPICEL
Autoinjerto epitelial
cultivado. Tratamiento para
pacientes con lesiones
dérmicas profundas o
quemaduras de espesor
completo.
CARTICEL
Es el primer y único producto
de terapia celular aprobado
por la FDA utilizado para
reparar lesiones del cartílago
articular de rodilla adulta.
MACI
Procedimiento diseñado para
estimular el crecimiento de
nuevo cartílago articular en
rodilla. Primer medicamento
combinado en Ingeniería de
Tejidos en la Unión Europea
(2013), Fase 3 clínica
aprobada.
PRODUCTOS Y
SERVICIOS
ALIADOS
PRINCIPALES JUGADORES DEL MERCADO
2,73
3,18
3,8
4,6
3,984,05
2005 2006 2007 2008 2009 2010
Ingresos por año Genzyme (billones dólares)
MESOBLAST LTD (AU)
Se centra en la investigación y el desarrollo de los
precursores de células mesenquimales, las C.M
mesenquimales adultas, C.M de pulpa dental y C.M
hematopoyéticas para tratamiento de afecciones
ortopédicas, enfermedades cardiovasculares y
sistémicas. Sus ingresos son producto de alianzas
estratégicas e inyecciones de capital; en 2010 adquirió
Angioblast System Inc. y en el 2011 se alió con Lonza
para promover la producción de células alogénicas de
C.M.. Actualmente tiene nueve estudios clínicos
(Mesoblast, 2014).
PRODUCTOS Y SERVICIOS ALIADOS
PRINCIPALES JUGADORES DEL MERCADO
Estudios clínicos• Revascor es un producto alogénico
derivado de células precursoras mesenquimales MPCs (provenientes de vasos sanguíneos) y está indicado para infarto de miocardio e insuficiencia cardíaca congestiva (Fase 3).
• Enfermedad de Crohn. La Fase 3 de estudios clínicos con Prochymalestá en curso utilizando MSCs de médula ósea para ser suministrada por infusión intravenosa.
• Estudio utilizando Prochymal para la enfermedad de injerto contra huésped (GVHD), Fase 3 completa con resultados satisfactorios.
• Diabetes Tipo 2 y Enfermedades de riñones. Inyección intravenosa (Fase 2a MSCs).
• Artritis Reumatoidea. MPCs son utilizados en la Fase 2 de estudios clínicos en pacientes que han fallado el tratamiento con el inhibidor alfa-TNF.
• Fase 2 utilizando MPCs para reparar discos intervertebrales y tratamiento para fusionar discos de la región lumbar.
0,74519,25
38,2 28,8
2010 2011 2012 2013
Ingresos por año Mesoblast(millones dólares)
TIGENIX NV (España)
Empresa de terapia celular líder en Europa con un
producto comercial y un avanzado estudio clínico
en los programas de células madre adultas. Los
programas de células madre de TiGenix se basan
en una plataforma validada de células madre
alogénicas expandidas derivadas de tejido adiposo
(eASCs) dirigidas a las enfermedades autoinmunes
e inflamatorias (TiGenix, 2014).
CHONDROCELECT
El primer y único producto de
terapia celular aprobado en
Europa para la regeneración del
cartílago en la rodilla (2009). Se
inserta quirúrgicamente una
suspensión de células autólogas
del cartílago del paciente para
rehabilitar defectos y lesiones del
cartílago.
Estudios clínicos
• Cx601: suspensión derivada de
tejido adiposo alogénico a partir
de C.M. para el tratamiento de
fístulas perianales complejas en
pacientes con enfermedad de
Crohn (Fase 3).• Cx611: candidato alogénico
derivado de eASC para el tratamiento de la artritis reumatoide (Fase 2).
• Cx621: terapia alogénica para tratamiento de enfermedades autoinmunes utilizando la técnica de administración intralinfática. (Fase 1).
PRODUCTOS Y SERVICIOS ALIADOS
PRINCIPALES JUGADORES DEL MERCADO
0,7 0,61,1
4,14,3
2009 2010 2011 2012 2013
Ingresos por año Tigenix(millones EURO)
INTEGRA LIFE SCIENCES
Compañía que ofrece soluciones en materia de scaffolds
celulares para cirugía ortopédica, neurocirugía, cirugía espinal,
reconstructiva y cirugía general. Actualmente cuenta con
distribuidor en Colombia (Integra, 2014).
PRODUCTOS Y SERVICIOS ALIADOS
PRINCIPALES JUGADORES DEL MERCADO
ACCELL EVO3®
Matriz desmineralizada
de hueso alogénico y
poloxámero. Contiene
factores de crecimiento.
INTEGRA® BILAYER
WOUND MATRIX
Matriz porosa bovina de
tendón, GAG, colágeno
entrecruzado, y silicona.
DURAGEN PLUS®
Matriz de regeneración
xenogénica (bovina) para
duramadre. Fase
comercial.
NEURAGEN ®
Tubo colágeno absorbible
para reparación de nervio
periférico. Fase
comercial.
MOZAIK™
Andamio
osteoconductivo
cerámico y colágeno,
biomimético.
MEDTRONIC
Es una de las compañías más grandes del mundo en tecnología
médica. En 2013, más de nueve millones de pacientes usaron
alguna de sus terapias médicas en alguno de sus segmentos de
actuación: enfermedades cardíacas y vasculares, diabetes,
condiciones neurológicas y musculo esqueléticas. La empresa
cuenta con oficinas en Colombia (Medtronic, 2014).
PRODUCTOS Y SERVICIOS // PROGRAMAS E INVESTIGADORES ALIADOS
PRINCIPALES JUGADORES DEL MERCADO
INFUSE®
Injerto óseo. contiene
proteína rhBMP-2
(recombinant (engineered)
human bone morphogenetic
protein-2) en un andamio de
colágeno tipo 1 bovino.
3F®
Bioprótesis valvular cardíaca
xenogénica construida a partir
de tres capas de pericardio
equino. Está recubierta por
una capa de poliéster que
facilita la sutura. Usada en
válvula aórtica.
DUREPAIR®
Matriz descelularizada para
regeneración de duramadre.
Compuesta de colágeno tipo
I y III fetal bovino, poros
entre 10–100 µm. El andamio
permite vascularización y
crecimiento de fibroblastos.
MEROGEL®
Producto reabsorbible para
cirugía endoscópica de senos
nasales. Está hecho a base de
ácido hialurónico esterificado,
lo que reduce las adhesiones
separando las superficies de la
mucosa nasal.
BAXTER (Estados Unidos)
Su injerto óseo Actifuse® y los otros
productos asociados a medicina
regenerativa. Presentaron ventas
por 51,57 M de dólares en 2012
(Baxter, 2014).
OTROS JUGADORES
DEPUY SYNTHES (Estados Unidos)
Restore® es un injerto de tejido
blando que actúa como andamio
para ligamentos de manguito
rotador, patelar, Aquiles, bíceps,
cuádriceps y otros. Ventas por 95 M
de dólares en 2012 (DePuy Sunthes,
2014).
STRYKER (Estados Unidos)
Compró a Orthovita en 2011, de
forma que el producto Vitoss®
(andamio de cresta iliaca para tejido
óseo) pasó a formar parte de su
portafolio (Stryker, s.f.).
COVIDIEN (Estados Unidos)
Esta multinacional ofrece parches
de reparación con colágeno (Hueso)
y DuraSeal™ (piel). Por concepto de
estos productos tuvo ingresos por 95
M de dólares en 2011 (Coviden,
2014).
KINETIC CONCEPTS (Estados
Unidos)
Con su sustituto alogénico
Graftjacket® logró posicionarse en
2012 como la empresa con mayor
número de ventas en mercado de
curación de heridas (340 M de
dólares) (KCI, 2013).
CRYOLIFE INC. (Estados Unidos)
Cuenta con las primeras válvulas
cardíacas descelularizadas humanas
en ser aprobadas por la FDA -
CryoValve®. Tuvo ingresos por 116 M
de dólares en 2013 (Cryolife, 2014).
OTROS JUGADORES
SYNOVIS LIFE TECHNOLOGIES INC.
Sus productos Peri-Guard® y Vascu-
Guard® son parches xenogénicos de
reparación de pericardio y vasos
periféricos, respectivamente. Tuvo
ingresos por 10 M de dólares en 2013
(Synovis, 2013).
AXOGEN INC (Estados Unidos)
Productos para aplicaciones
neurológicas: Avance® injerto
autogénico descelularizado de nervio
periférico y AxoGuard®, matriz
extracelular para cicatrización. Tuvo
ingresos por 7,7 M de dólares en 2013
(AxoGen, 2014).
SKINETHIC (Francia)
Compañía líder en Ingeniería de
Tejidos. Sus productos se enfocan en
la reconstrucción de la epidermis,
entre ellos se encuentran: Episkin y
RHE, HVE, HGE, HOE, HCE y HGE.
Presentó ventas por 1,5 M de dólares
en el 2005 (SkinEthic, 2014).
SHIRE PLC. (Inglaterra)
Compañía líder con productos
disponibles en cincuenta países. En
el 2012 compró Pervasis
Therapeutics con su producto
Vascugel que mejora la reparación
de vasos sanguíneos y el acceso de
hemodiálisis en pacientes renales
terminales (Shire, 2014).
GENETRIX (España)
Spin-off del Centro Nacional de
Biotecnología en España. Compañías
como Cellerix, Fénix, Biotherapix y
Coretherapix se especializan en
terapias celulares para tratar
enfermedades inflamatorias,
degenerativas e infecciosas
(Genetrix, 2014).
CARDIO 3 BIOSCIENCE INC. (Bélgica)
Matrices de hematopoyesis basadas
en células de médula ósea C-Cure®,
indicadas para insuficiencia cardíaca
congestiva. Se encuentra en Fase 3.
Ingresos por 22 M de dólares en 2013
(Cardio 3, 2014).
ADVANCED CELL TECHNOLOGY
(Estados Unidos)
Compañía de desarrollo de terapias
celulares para el tratamiento de
insuficiencia cardiaca con células
autólogas (Myoblast). Estudios clínicos
con hESC para enfermedades de la
retina. Ingresos por 0,1 M de dólares
en 2012 (ACT, 2014).
OTROS JUGADORES
NEOSTEM INC (Estados Unidos)
AMR-001 es el tratamiento autólogo de
médula ósea para enfermedad
cardiovascular. Athelos utiliza células
T para enfermedades autoinmunes.
VSEL™ usa C.M mesenquimales para
regeneración de tejidos. Ingresos por
0,40 M de dólares para el 2012
(NeoStem, s.f.).
CYTORI THERAPEUTHICS INC (Estados
Unidos)
Desarrolla dispositivos médicos
terapéuticos con CM adultas y células
adiposas. Celution® es el dispositivo
automatizado de extracción de células.
Estudios clínicos en enfermedades
cardiovasculares y lesiones de
músculos isquiotibiales (Fase 2).
Ingresos por 10 M de dólares en 2012
(cytori, 2014).
NOVARTIS
Licencia global de la plataforma para
Terapia Celular Regenerex. Están
realizando estudios clínicos (Fase 2)
con HSC835 a partir de CM
hematopoyéticas de sangre de cordón
para tratar tumores malignos de
células B en leucemia (Novartis, 2014).
CELGENE CORPORATION
(Estados Unidos)
Empresa líder en desarrollo de
procesos de Terapia Celular.
Utiliza células derivadas de
placenta, PDA-001 y PDA 002 para
enfermedad de Crohn y vascular
periférica con pie diabético. Ingresos
de 67,75 M de dólares en el 2012
(Celgene, 2014).
AASTROM BIOSCIENCES INC (Estados
Unidos)
Desarrolla Ixmyelocel-T para el
tratamiento de pacientes con
enfermedades cardiovasculares
crónicas, como la miocardiopatía
dilatada. Fase 3 de los estudios
clínicos. Ventas 19 K en el 2013
(AASTROM, 2014).
CM: Células Madre
OTROS JUGADORES
CYTOMEDIX INC. (Estados Unidos)
Comercializa terapias regenerativas
autólogas con CM adultas para reparar
tejidos en ortopedia y cuidado de las
heridas. AutoloGel™ se emplea para uso
en varios tipos de heridas exudativas.
Ingresos por 2,01 M de dólares en el
2012 (Cytomedix, 2014).
OSIRIS THERAPEUTICS INC. (Estados Unidos)
Osteocel® y Prochymal® son productos
basados en C.M mesenquimales de médula
ósea para regeneración ósea y tratamiento
de la enfermedad GvHD,
respectivamente. Condrogen se usa para
reducir inflamación en la articulación de
rodilla. Andamios como Cartiform®,
OvationOS®, Grafix® están disponibles
comercialmente. Ingresos por 6,98 M de
dólares en el 2012 (Osiris, 2014).
STEMCELLS INC (Estados Unidos)
Primera y única compañía en completar
un ensayo clínico en Estados Unidos
utilizando CM neurales humanas. HuCNS-
SC® está indicado en enfermedades del
SNC: cerebro, la médula espinal y el ojo.
Ingresos por 0,69 M de dólares en el 2012
(Stemcells, 2014).
ORGANOVO HOLDINGS INC. (Estados
Unidos)
Novogen MMX es la plataforma de diseño
tecnológica de Bioprinting 3D que
funciona para todos los tipos de células y
tejidos. Fue seleccionada como una de
las mejores Invenciones de 2010 por la
revista TIME. Ingresos por 3,9 M de
dólares en el 2012 (organovo, 2014).
NY BLOOD CENTER (Estados Unidos)
HEMACORD®, primer producto de
sangre de cordón aprobado por la FDA
para terapia con CM hematopoyéticas
alogénicas indicado en enfermedades
del sistema hematopoyético (NY Blood
Center, 2014).
PFIZER INC. (Estados Unidos)
Neusentis, unidad de investigación
oficial de Pfizer. Estudios clínicos con
células progenitoras multipotentes
para la enfermedad de Crohn y colitis
ulcerosa (Fase 2). Utiliza CM de
embrión para regenerar la retina.
Thermostem para diabetes tipo 2 y
obesidad, hipertensión, enfermedades
cardíacas y desordenes metabólicos
(Neusentis, 2012).
OTROS JUGADORES
LONZA WALKERSVILLE, INC. (Estados
Unidos)
Es la empresa líder en servicios de
desarrollo, fabricación y ensayo de
productos terapéuticos basados en
células, entre ellos: biología molecular,
microbiología, virología, biología
celular, esterilidad, endotoxinas,
micoplasma y bioanalítica (Lonza,
2014).
TERUMO BCT, INC. (Estados Unidos)
Compañía de tecnologías celulares y
componentes sanguíneos. Es la única
que tiene colecciones de aféresis
combinadas, procesamiento de
sangre manual y automatizada,
reducción de patógenos y una
plataforma muy completa de terapia
celular (TerumoBCT, 2012).
DENDREON CORP. (Estados Unidos)
Provenge® es la primera inmunoterapia
celular autóloga aprobada por la FDA
indicada para tratamiento de cáncer de
próstata (Dendreon, 2014).
GAMIDA CELL (Israel)
StemEx®, producto para leucemia y
linfoma (Fase 3). Utiliza CM de cordón
umbilical. Nicord® fue desarrollado con la
tecnología NAM para pacientes con
transplante de médula (Fase 2),
CordBridge™ para tratamiento de ARS a
partir de células de cordón umbilical.
Natural Killer es usado para combatir los
tumores metastásicos y neoplasias
hematológicas refractarias (GamidaCell,
2013).
MEDISTEM INC. (Estados Unidos)
Comprada por Intrexon en 2013.
Realiza estudios clínicos con células
regenerativas endometriales para
insuficiencia cardíaca, enfermedades
de hígado y riñón, diabetes tipo I,
enfermedades neurodegenerativas
(Medistem, 2014).
CO.DON AG (Alemania)
Desarrolla productos para los mercados
de ortopedia y neurocirugía. Su
tecnología Chondrosphere regenera
células de cartílago a partir del suero
sanguíneo del mismo paciente (co.don,
2014).
JUGADORES LOCALES
Redcord de Colombia S.A (Bogotá)
Es una compañía que ofrece el servicio
de congelación y preservación de CM
contenidas en el cordón umbilical y la
placenta recolectadas durante el parto
(Redcord, 2014).
Hemocentro Distrital (Bogotá)
Banco de sangre, tejidos y CM de la
Secretaria Distrital de Salud de Bogotá.
Provee componentes sanguíneos y
tejidos humanos como córneas y piel a
las instituciones prestadoras de servicios
de salud que lo requieran (Alcaldía
Mayor de Bogotá, s.f.).
Células Madre Colombia (Cali)
Ofrece el servicio de recolección y envío,
para la crío preservación de las CM que se
encuentran en la sangre del cordón umbilical
para su posible uso posterior en el
tratamiento de diversas enfermedades,
gracias a una alianza estratégica con Células
Madre Latinoamérica (New England Cord
Blood Bank de Boston) (NE CBB, 2014).
INCELMA (Cali)
Se dedica a la obtención y procesamiento
de C.M. Se enfoca en: obtener CM para su
aplicación en TCR, Banco de CM de sangre
periférica y de cordón umbilical, registro
público de donantes de C.M caracterizados
para el sistema de compatibilidad HLA
(Incelma, 2014).
Cordón de vida (Medellín)
Es el primer banco de células madre de
cordón umbilical del país. Se encargan
del procesamiento, críopreservación y
almacenamiento de células madre de
cordón umbilical (Cordón de Vida,
2014).
Stem Medicina Regenerativa (Bogotá)
Es un banco celular especializado en la
recolección, procesamiento y
congelación de CM, obtenidas de la
sangre de cordón umbilical y placenta al
momento del nacimiento (Stem, 2014).
1. Toma de muestra de MSCs de la médula ósea de donantes humanos sanos.
2. Se hace el cultivo celular en el laboratorio, luego Prochymal MSCs se inyectará en
pacientes con enfermedad moderada a severa de Crohn.
3. Las infusiones se realizan en dos días separados, con 7-10 días de diferencia.
4. La primera infusión tiene una dosis alta de 8 millones de células x Kg mientras que
la segunda es menor, 2 millones de células x Kg.
• Las MSCs han demostrado la capacidad de
encontrar el sitio donde se encuentra el
tejido lesionado.
• Rápida respuesta (dentro de 7-14 días).
• Las infusiones fueron toleradas en forma
correcta.
• Se ha reducido y controlado la lesión.
• La reparación de tejidos es evidente.
Es un tratamiento de tipo alogénico que utiliza
células madre adultas de tipo mesenquimal para
tratamiento de la enfermedad de Crohn la cual es
una afección crónica de por vida que causa
inflamación recurrente de los intestinos y el
tracto gastrointestinal (Osiris, 2014).
Insertar aquí imagen
correspondiente al caso
CASOS REALES
1. Toma de biopsia detrás de la oreja del paciente.
2. Se envía la muestra a Fibrocell para separación de fibroblastos y posterior
amplificación. Sesenta días para producir de 1 a 1,5 ml de células (~10 millones).
3. Las células son inyectadas al paciente en las áreas demarcadas por el especialista.
(0,1 ml por centímetro lineal).
4. Se realizan tres sesiones de inyecciones a intervalos de 3 a 6 semanas.
• Mejoró la apariencia de las arrugas de
pliegue nasolabial.
• Reconstrucción de la dermis a su estado
anterior en buena condición.
• Se reducen los signos de envejecimiento
cutáneo.
• Resultados duraderos.
Laviv
Terapia celular autóloga aprobada para
tratamiento de arrugas moderadas a severas y
pliegue nasolabial en personas mayores de
dieciocho años. Fibrocell invirtió más de una
década para estandarizar la preparación de
células y llevar a cabo pruebas clínicas que
involucraron a más de quinientas personas
(Fibrocell Science, 2014) .
Insertar aquí imagen
correspondiente al caso
CASOS REALES
CASOS REALES
1. Se cultivan fibroblastos y queratinocitos de prepucio neonatal en matriz de
colágeno bovino tipo I. Forma un equivalente dérmico en 4 – 6 días.
2. Se cultivan queratinocitos durante dos días en la superficie del equivalente
dérmico.
3. Cultivo en interfaz aire-líquido para promover organización epidérmica y
maduración.
4. Se aplica el protocolo de uso en paciente recomendado.
• No presenta toxicidad o rechazo asociado.
• No induce respuesta inmunológica.
• Proceso de curación menos doloroso.
• Requiere menor recambio de apósitos.
• Fácil de aplicar por parte del personal
asistencial.
• Aceleración del proceso de vascularización
y curación en general.
APLIGRAF
Sustituto compuesto (dermo-epidérmico) basado en
células vivas y proteínas estructurales, aprobado por
la FDA para úlceras venosas crónicas en pierna y
úlceras en pie diabético. Se comercializa como un
sustituto bi-capa de piel. Cura entre 35 y 50% más
heridas que otros injertos a una velocidad tres veces
mayor (Apligraf, 2014).
Insertar aquí imagen
correspondiente al caso
MODELO DE NEGOCIO
Claves para una terapia exitosa
• Alta necesidad insatisfecha.
• Eficacia relativa significativa
frente a otras terapias.
• Terapia debe demostrar
mejoría que sustente el
gasto.
• Aceptable COGS genera
rentabilidad
Terapias
autólogas
Modelo
basado en
servicio
Modelo
basado en
dispositivo
Replicel-Carticell Cellution
OFF-SITE ON-SITE
Demoras por cultivo
y procesamiento.
Múltiples
intervenciones. Alta
complejidad. Costo
Alto. No apto para
economías de escala.
No hay demoras
entre cultivo e
implante. Modelo
escalable. Fácil
manipulación. Costo
bajo.
Terapias
alogénicas
Apligraf-
Dermagraft
Se procesa
antes de
identificar
al paciente
Disponible cuando se
necesita. Alianzas
estratégicas facilitan
procesamiento y
distribución.
Modelo de
grandes
farmacéuti
cas
Genetrix
Ideas transformadas en
proyectos (Start Up) y estos
a su vez en empresas,
aportándoles servicios de
apoyo en todos los ámbitos
(financiero, legal,
administrativo) con el fin de
generar crecimiento y
rentabilidad en los proyectos
y dirigirlos al mercado
objetivo. Una de las
empresas pertenecientes a
esta iniciativa es Tigenix.
Actividad
Tipo de
Modelo
Ejemplo de
Producto
Valor
agregado
Evaluación
El área de la IT está en continuo desarrollo y se encuentra apalancada por tecnologías emergentes (andamios, matrices,
biorreactores, órganos bioartificiales, impresos en 3D, etc.) que son aplicables a múltiples ramas de la medicina.
Constituye un mercado en continuo crecimiento soportado por estudios retro y prospectivos.
• La ortopedia constituye el mayor segmento del mercado: ocupa más de la mitad de las ventas a nivel
mundial; el área con mayor evolución y consolidación es la dermatología, fue la que primero sacó productos
al mercado y los casos de éxito más marcados. Otros segmentos como el neurológico y el cardiovascular
también ocupan un puesto importante y también presentan crecimiento.
• Estados Unidos es el principal actor: el desarrollo de la IT se encuentra liderado por Estados Unidos y es
seguido por Europa occidental, los cuales suman más del 80% del mercado mundial en IT y medicina
regenerativa.
• Latinoamérica no es un actor importante frente al mercado de IT y Terapia Celular: si bien México y
Brasil cuentan con algunas compañías relacionadas con IT y terapia celular, en general la industria es
incipiente, incluso para Colombia.
• La investigación con células madre se encuentra mayormente en etapa experimental: el mercado de la
IT en etapa comercial lo dominan los biomateriales; en etapas clínica y preclínica las células madre, si bien
tiene alguna penetración en fase comercial. Esto sugiere que las posibilidades son enormes pero aún no se
han materializado lo suficiente.
• Para cada tipo de terapia celular se tiene un modelo de negocio específico: para terapias con células
autólogas se tiene que el modelo basado en el dispositivo es el más conveniente ya que presenta mayor
eficacia y menos limitaciones que el modelo que se basa en el servicio. Para terapias alogénicas el modelo
aplicado es el de las grandes farmacéuticas, el cual permite que el producto esté disponible siempre,
mucho antes de que exista la necesidad..
Los beneficios médicos potenciales de la Terapia Celular descritos anteriormente son enormes. Investigadores en todo el mundo
coinciden que las células madre tienen un gran potencial para revolucionar la medicina convencional ya que cuentan con la
capacidad de especializarse y adaptarse a nuevas condiciones para resolver las necesidades médicas no satisfechas.
● Crecimiento económico relevante: entre el 2013 y 2014 se recaudaron recursos en el mercado por $1.872 Millones
de dólares en terapias con células madre, $437,9 Millones de dólares en terapias con células primarias,
relacionados con adquisiciones de productos-empresas, alianzas y colaboraciones, becas, Capital Venture y PIPES
(Private Investment in Public Equity).
● Tratamientos con células madres y células progenitoras representan un amplio sector de la industria de
medicina regenerativa: estas terapias que se encuentran en su mayoría en fases clínicas de estudio utilizan en sus
productos diferentes tipos de células madres tales como hematopoyéticas, mesenquimales, neurales, epiteliales,
embrionarias y muy recientemente se tienen las pluripotenciales inducidas iPS. A su vez estas pueden ser autólogas
o alogénicas.
● Norteamérica y Europa líderes en terapias celulares prometedoras contra enfermedades: Norteamérica,
Europa, Asia, Australia y Nueva Zelanda vienen desarrollando productos e investigaciones que se enfocan en
tratamientos contra el cáncer, diabetes, enfermedades oculares, lesiones de la médula espinal y daño muscular.
● La tercerización de servicios apoya el desarrollo de nuevos productos para medicina regenerativa. Servicios
como biobancos, controles de calidad, ensayos clínicos, esterilización y procesamiento celular son algunas de las
actividades contratadas por las empresas para facilitar el desarrollo de sus productos.
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2.jpg.
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Willerth, S.M. y Sakiyama-Elbert, S.E.. Disponible: en:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3ASelf_assembling_peptide_scaffolds_for_neural_tissue_engineering_
applications..jpg.
• Imagen Gefäßprothese. Atribución: HIA. Disponible: en:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gef%C3%A4%C3%9Fprothese.JPG#mediaviewer/File:Gef%C3%A4%C3%9F
prothese.JPG.
• Imagen Fibroblastid (BPAE). Atribución: Heiti Paves. Disponible: en:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fibroblastid_(BPAE).jpg#mediaviewer/File:Fibroblastid_(BPAE).jpg.
• Imagen Mouse pancreatic islet. Atribución: Jakob Suckale. Disponible: en:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mouse_pancreatic_islet.jpg#mediaviewer/File:Mouse_pancreatic_islet
.jpg.
• Imagen Logo Integra Lifesciences. Atribución: Integra Lifesciences Corporation. Disponible en:
http://www.integralife.com/.
REFERENCIAS DE IMÁGENES
REFERENCIAS DE IMÁGENES
• Imagen Logo Medtronic. Atribución: Medtronic Inc. Disponible en: http://www.medtronic.com/.
• Imagen Osiris Therapeutics Inc. Atribución: Osiris Therapeutics Inc. Disponible en:
http://www.osiris.com/prod_crohns.php.
• Imagen Laviv TM. Atribución: Laviv TM. Disponible en http://mylaviv.com/your-laviv/meaningful-results/.
En este capítulo se evidencia el
comportamiento científico y tecnológico a
nivel mundial, las tendencias tecnologías
emergentes y el nivel de madurez de los
hallazgos; además, las principales
instituciones líderes que pueden apoyar cada
área de oportunidad desde el ámbito
científico y tecnológico.
TENDENCIAS TECNOLÓGICAS EMERGENTES
• En el período 2000-2013 se evidencia un total de 4.168
patentes y 12.403 artículos.
• Se observa una tendencia creciente, especialmente en
artículos de investigación producto del aumento de estudios
clínicos con células madres .
• Desde el 2007 no se evidencia un incremento significativo en
el número de patentes, a su vez el aumento del número de
artículos es exponencial. La rata de crecimiento de
publicaciones de artículos es mucho mayor a la de patentes.
• Entre el año 2000 y 2013 en total se presentan 11.252 patentes y
49.028 artículos. Se observan picos significativos que superan las
1.140 patentes en los años 2009 y 2013.
• La relación artículos/patentes tiene tendencia creciente.
• El número de artículos relacionados con IT es significativamente
mayor que con TC. Sin embargo, no son mutuamente excluyentes
dado que las temáticas son complementarias.
TERAPIA CELULAR (TC) INGENIERÍA DE TEJIDOS (IT)
0
500
1000
1500
2000
2500
Núm
ero
de p
ublicacio
nes
Distribución por año TC
Patentes Artículos
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
Núm
ero
de p
ublicacio
nes
Distribución por año IT
Patentes Artículos
En este estudio sólo se consideraron artículos de revista (no de revisión), actas de conferencia y artículos de prensa, tanto para IT como para
TC. Adicionalmente, las patentes presentadas hacen referencia a las aplicaciones en los diferentes países.
TENDENCIAS TECNOLÓGICAS EMERGENTES
ARTÍCULOS EN INGENIERÍA DE TEJIDOS POR APLICACIÓN CLÍNICA
Las aplicaciones de IT se encuentran íntimamente relacionadas con la evolución del mercado, donde la ortopedia predomina
notablemente.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Art
ículo
s publicados
Cardiovascular
Ortopedia
Piel
Tejido nervioso
Cáncer
Dental/Oral
TENDENCIAS TECNOLÓGICAS EMERGENTES
ARTÍCULOS EN TERAPIA CELULAR POR APLICACIÓN CLÍNICA
Si el mayor número de artículos lo ocupa ortopedia, no se mantiene la misma proporción entre artículos que se presentan para IT.
Cardiovascular, neurología y cáncer tienen un número de artículos cercanos entre sí. Las publicaciones sobre piel pierden
protagonismo.
0
50
100
150
200
250
300
350
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Art
ículo
s publicados
Cardiovascular
Ortopedia
Piel
Tejido nervioso
Cáncer
Dental/Oral
Métodos de aislamiento, extracción, preparación,
amplificación, identificación, inducción,
suministro y reprogramación celular.
Metodologías
Uso de células T, células dendríticas, antígenos,
péptidos portadores, nanopartículas fusionadas,
anticuerpos monoclonales para combatir tumores
y enfermedades neurodegenerativas para evitar
rechazo de trasplantes.
Tratamientos
inmunológicos
Suministro, implante y manipulación de CM, kit de
almacenamiento catéteres de infusión. Materiales
poliméricos, sistemas de portadores y marcadores,
agentes de contraste.Dispositivos
TENDENCIAS TECNOLÓGICAS EMERGENTES - TERAPIA CELULAR
Preparación y métodos de cultivo bajo ciertas
condiciones que mejoran la línea celular tales
como temperatura, factores de crecimiento,
adición proteica, componentes que inducen la
diferenciación. Medios libres de suero bovino.
Matrices de hidrogel, poliméricas.
Medios de
cultivo
celular
Provenientes de médula ósea o cordón umbilical y
a partir de tejido adiposo, por su facilidad de
aislamiento y capacidad de diferenciación y
derivación celular se utilizan principalmente para
tratar lesiones de tejidos y trastornos del sistema
inmune.
Preparación de
células madre
mesenquimales
Células madre mesenquimales (MSC) de médula
ósea, células madre hematopoyéticas, células
madre derivadas de tejido adiposo, células madre
pluripotentes inducidas: caracterización
fenotípica, aislamiento, expansión y uso,
plasticidad, migración de las células madre en la
reparación de tejido, potencial inmunogénico,
etc.
Células
madre
Condrocitos articulares, condrocitos heterotípicos,
condrocitos alogénicos, estimulación in vitro
mediante plásmidos y factores de crecimiento.Condrocitos
Linfocitos activados asesinos (sangre periférica
con citocinas y células NK) para melanoma y
cáncer renal; interleucina-2 con células NK
alogénicas en linfomas y cáncer de seno.
Células NK en
cáncer
Células T reguladoras para la supresión del sistema
inmunológico, expresión de interleucinas, células
CD8+CD28− en supresión de células CD4+ para
tolerancia en pacientes con trasplante de hígado,
corazón y riñón, aceleración de la reconstitución
de células T post-trasplante de HSC.
Células T en
trasplantes
Microgeles magnéticos, nanopartículas ferro y
paramagnéticas, células endoteliales
magnetizadas, seguimiento de tratamientos por
imágenes de resonancia.
Magnetiza-
ción
Se utilizan agentes de reticulación, materiales crudos
basados en colágeno, quitosano, ácido poliláctico,
ácido acético, ácido hialurónico, nanohidroxiapatita,
filamentos de laminina y fibronectina. Biopolímeros,
celulosa bacteriana, cerámicos porosos, vidrios
bioactivos, nitruros de silicio poroso y nanofibras.
Materiales de
los andamios
Propiedades
de los
andamios
Resistencia mecánica combinada con alta porosidad,
capacidad antimicrobiana, superficie bioactiva,
biocompatibles, estructura de microesferas porosas,
osteoconductividad, bioreabsorbibles,
biodegradables, enriquecidos con factores de
crecimiento y de adhesión, proteínas y promotores
de la regeneración tisular.
TENDENCIAS TECNOLÓGICAS EMERGENTES - INGENIERÍA DE TEJIDOS
Bioreactores empleados en la fabricación de
andamios, suturas bioabsorbibles, deposición de
recubrimientos, suministro controlado de fármacos,
muestreo de tejidos. Software tipo CAD para
diseñar, modelar y fabricar andamios con impresoras
3D.
Dispositivos y
software
Mejoran la biocompatibilidad de los materiales:
keratina, dendrímeros, partículas galvánicas,
microbicidas, capas electrostáticas autoensambladas
a partir de polímeros o fulerenos.
Recubrimien-
tos bioactivos
Materiales inspirados en la matriz extracelular,
uso de fibrina, fibronectina, hidrogeles,
biomateriales derivados de proteínas,
polisacáridos (GAGs, quitosano, quitina, ácido
hialurónico) y poliésteres.
Sistemas
poliméricos
naturales
Constructos para la regeneración de tejido
heterogéneo, andamios para huesos, constructos
cardíacos para implante de células humanas,
estructuras micro y macrovasculares y prototipado
rápido.
3D Printing
Encapsulación de factores de crecimiento, células
vivas, proteínas o fármacos en andamios;
estrategias basadas en micro-esferas, andamios
inyectables, combinación microesferas-hidrogeles,
quitosano y alginato.
Sistemas
inyectables
3ra generación: estimulación celular a nivel
molecular mediante nanoestructuras o superficies
con nanopatrones.
4ta generación: materiales «inteligentes», sensado
del progreso de la estimulación.
Bio-
materiales 3G
y 4G
Matrices cuya composición o estructura responden
a estímulos externos particulares: magnético,
eléctrico, ultrasonido, pH irradiación,
temperatura y concentraciones enzimáticas, entre
otros.
Respuesta de
andamios a
estímulos
14
12
107
7
7
7
Instituto Coreano de TecnologíaIndustrial, Corea del Sur
Fundación Industrial de la UniversidadNacional de Seúl, Corea del Sur
Farmacéutica Bayer Corp, Alemania
Universidad del Sur de Florida, U.S.A
Fundación para el Apoyo a laInvestigación del Estado de São Paulo,BrasilUnidad de investigación de laUniversidad Nacional de Seúl y laFundación DB, Corea del Sur
0 100 200 300 400 500 600 700 800
USA
Japón
Australia
Canadá
Corea
China
Cantidad de patentes por aplicación
1. Dimmeler, Stefanie
2. Zeiher, Andreas Michael
3. Atala, Anthony J.
4. Rooney, Cliona M.
5. Gupta, Sanjeev
6. Soleimani, Masoud
1. h Index =110
2. h Index =106
3. h Index =65
4. h Index =55
5. h Index =38
6. h Index =22
Patentes agrupadas por familias
Familia: conjunto de patentes que tienen como base un mismo desarrollo.
Aplicaciones: solicitud de patente presentadas en cada país.
TERAPIA CELULAR
PAÍSES DE PROTECCIÓN//
218
121
115
108
108
108
Inserm, Francia
Universidad de Kyoto, Japón
Universidad Nacional de Seúl, Corea del Sur
Escuela Médica de Harvard, U.S.A.
Centro Médico VA, U.S.A.
Escuela Médica de la Universidad de Stanford, U.S.A.
INGENIERÍA DE TEJIDOS
PAÍSES DE PROTECCIÓN//
55
38
3736
31
28
26
Instituto de Química Orgánica en Shangai- Academia de Ciencias en China, China
Universidad de Zhejiang, China
Instituto Tecnológico de Massachusetts,U.S.A
Universidad deTianjin, China
Universidad de Donghua, China
Instituto de Investigación del Suroeste,U.S.A
Yiling Beijing Bioingeniería CO LTD, China
Patentes agrupadas por familias
742
673
612
564
474
440
Instituto Tecnológico deMassachusetts, U.S.A
Universidad de Sichuan, China
Universidad Nacional de Singapur,Singapur
Universidad de Michigan Ann Arbor,U.S.A.
Universidad Rice, U.S.A.
Brigham y el Hospital de la Mujer,U.S.A.
0 500 1000 1500 2000
USA
Japón
Canadá
Corea del Sur
España
Gran Bretaña
Cantidad de patentes por aplicación
1. Reis, Rui Luís Gonçalves
2. Mikos, Antonios G.
3. Kaplan, David L.
4. Langer, Robert S. M.
5. Okano, Teruo
6. Vunjak-Novaković,
Gordana V.
1. h Index =58
2. h Index =88
3. h Index =87
4. h Index =144
5. h Index =84
6. h Index =72Familia: conjunto de patentes que tienen como base un mismo desarrollo.
Aplicaciones: solicitud de patente presentadas en cada país.
NIVEL DE MADUREZ
• Impresión 3D
• Sistemas CAD
• Andamios
biomiméticos
• Células
madre
• Electrospining
• Dispositivos de
microfluídica
• Nanopartículas
• Sistemas
liberadores de
fármacos
• Injertos de piel
• Cultivos celulares
libres de sueros
• Kit de diferenciación
celular
• Andamios para
regeneración ósea
La tecnología parece
prometedora, pero su uso está
restringido a centros de
investigación o empresas
innovadoras que la generan.
Dada la novedad de la
tecnología, la información se
encuentra principalmente en
artículos científicos.
Inicio del crecimiento de la
tecnología, haciéndose
progresivamente más útil en
entornos cada vez más amplios.
Una vez los desarrollos se
empiezan a llevar a la escala
industrial las fuentes de
información se transforman en
patentes o alianzas en R&D y
Joint ventures
La tecnología presenta niveles
de rendimiento satisfactorios
generalizando su utilización.
Expansión de la tecnología con
su producción científica y
número de patentes.
La tecnología es conocida y
dominada por muchas personas
y en muchas partes por un
periodo aproximado de diez
años. No es posible alcanzar
mejoras de rendimiento, por
tanto la tecnología entrará en
una fase de “letargo” hasta que
surja otra tecnología que la
desplace.
Materiales inspirados en la matriz extracelular, no tóxicos, biocompatibles
y biodegradables, que promueven adecuadas interacciones celulares y
comportamiento del tejido, con propiedades mecánicas y físicas
apropiadas. Se hace uso de fibrina, fibronectina, hidrogeles, biomateriales
derivados de proteínas, polisacáridos (GAGs, quitosano, quitina, ácido
hialurónico), poliésteres, carbonatos de calcio en hueso, etc.
Andamios
biomiméticos
Procesamiento de
andamios
Membranas
para heridas
TENDENCIAS EN INVESTIGACIÓN INGENIERÍA DE TEJIDOS
Se trabaja actualmente en la aplicación de varias técnicas de
procesamiento y fabricación: lixiviación de partículas, mediante la cual se
obtiene una porosidad controlada; liofilización, que permite la
preservación de los materiales sensibles al calor; separación de fases;
electrospinning y electrospray; procesos de fusión; prototipado rápido
mediante diseño asistido por computador CAD.
Si bien el autoinjerto es la solución más deseable en la curación de
heridas, presenta problemas de disponibilidad, por lo que se acude a
membranas sintéticas o naturales de distintos tipos: factores de
crecimiento, hojas epidérmicas, reemplazos dérmicos, sustitutos
complejos de piel y membranas bi-capa con biomacromoléculas
incorporadas.
Las células madre mesenquimales son células progenitoras
multipotentes que han emergido como herramienta promisoria en la
práctica clínica debido a que modulan la respuesta inmunológica in vivo
e in vitro. Pueden ser usadas en el contexto de trasplante de células
madre alogénicas, para evitar el rechazo del injerto por parte del
huésped.
Células
madre
mesenquimales
TENDENCIAS EN INVESTIGACIÓN TERAPIA CELULAR
Las células madre pluripotentes inducidas (iPS) aparecieron en 2006 en
Japón y son derivadas de una célula que inicialmente no es
pluripotente. Tiene el potencial de generar multiplicidad de tejidos.
Son muy similares a las células madre embrionarias. Una ventaja es la
fácil obtención de células iniciadoras (e.g. fibroblastos). El primer
estudio clínico en humanos inició en 2013. Tienen predisposición para
cáncer debido al retrovirus que se usa para su reprogramación.
Células
madre
pluripotentes
inducidas
Se hace uso de células T adoptivas infundidas en el paciente con cáncer
(diversos tipos) con el fin de intensificar la respuesta del sistema
inmunológico frente a las células cancerígenas restantes. Este tipo de
tendencia se conoce como inmunoterapia.
Otras terapias se basan en estímulos físicos tales como radiación,
cambios en pH, aplicación de campos eléctricos o magnéticos, con el
fin de generar efectos locales en las células tumorales (e.g.
hipertermia).
Terapias
anticancerígenas
TENDENCIAS EN INVESTIGACIÓN TERAPIA CELULAR
El trasplante de progenitores hematopoyéticos (de médula ósea) es una
clara tendencia en investigación, pues la terapia celular reduce las
complicaciones asociadas. Constituye una terapia contra neoplasias,
enfermedades del sistema inmunológico y otras alteraciones
metabólicas. También se investiga acerca de la seguridad y la eficacia
del trasplante en pacientes con interrupción total de la médula espinal,
enfermedades cardíacas, etc.
Trasplante
médula ósea
Tratamiento de
enfermedades
cardiovasculares
TENDENCIAS EN DESARROLLO TECNOLÓGICO TERAPIA CELULAR
Diferenciación
de MSCs
Los MSCs se obtienen a partir de médula ósea, tejido adiposo, sangre de
cordón umbilical y músculo. Life technologies desarrolló un kit de
diferenciación (STEMPRO®) que permite su diferenciación en adipocitos,
condrocitos, cartílago, osteoblastos y osteocitos.
Desarrollo de terapias celulares específicas para el tratamiento de
enfermedades cardiovasculares. Vasogen Inc ha desarrollado su terapia
de inmuno modulación (VasoCareTM ) que procesa la sangre del paciente
para el tratamiento de la enfermedad periférica vascular y
arteroesclerosis.
Medios de
cultivo sin suero
Es común la fabricación de medios de cultivo sin suero o plasma
enriquecidos con factores de crecimiento, insulina, sustancias lipídicas,
vitaminas, hormonas, proteínas, aminoácidos y otros componentes.
TENDENCIAS EN DESARROLLO TECNOLÓGICO TERAPIA CELULAR
Inmunoterapia
adoptiva con
células T
A partir de la médula ósea se obtienen las células hematopoyéticas que
al madurar llegan al torrente sanguíneo y son llamadas CM de sangre
periférica y son utilizadas para restaurar células madre que han sido
destruidas por enfermedades o altas dosis de quimioterapia o
radioterapia.
Trasplante de
C.M de sangre
periférica
Investigadores de la Universidad de Texas cultivan las células T
autólogas del sistema inmunológico para reconocer y atacar las células
tumorales. Inicialmente se estudió para tratamiento de melanoma
metastásico, en la actualidad también se investiga para cánceres
hematológicos.
Uso de MSCs en
tratamiento de
GVHD
El trasplante de células madre mesenquimales es utilizado para mejorar
los resultados de los trasplantes de progenitores hematopoyéticos
alogénicos, gracias a sus propiedades inmunosupresoras son capaces de
controlar la enfermedad de injerto contra huésped y evitar, de esta
manera, el uso de esteroides.
Insertar imagen
correspondiente a
la tendencia
TENDENCIAS EN DESARROLLO TECNOLÓGICO ING. DE TEJIDOS
Andamios
nanomacroporosos
de vidrio
Materiales a escala nanométrica para regeneración ósea en forma
natural. NanoBone® es un producto comercial de la empresa alemana
Artoss y está fabricado con hidroxiapatita nanocristalina en una matriz
de gel de silicio, el cual estimula la formación de colágeno y hueso.
Andamios con
nano
hidroxiapatita
La empresa Biostructures desarrolla injertos sintéticos absorbibles con
una interfaz bioactiva de vidrio que al entrar en contacto con el tejido
vivo crea una capa de fosfato de calcio equivalente a la hidroxiapatita
natural en composición y estructura, y que a su vez contiene un andamio
osteoconductivo que permite la infiltración del hueso y por ende la
reparación del defecto en el tejido óseo.
Injertos de
hueso bioactivos
La estructura de los andamios porosos bioactivos de vidrio permiten una
rápida vascularización y el crecimiento del tejido óseo, a su vez los
nanoporos simulan el ambiente extracelular para el óptimo desarrollo
del tejido conectivo.
TENDENCIAS EN DESARROLLO TECNOLÓGICO ING. DE TEJIDOS
Fabricación de
injertos vasculares
autólogos
En la Universidad de Toronto se desarrolló un dispositivo microfluídico
que permite la producción continua y en gran escala de láminas de
hidrogel que permite la incorporación y fijación controlada de
biopolímeros, biomoléculas, células y micropartículas a través de
múltiples canales.
Dispositivos
microfluídicos
para fabricación
de andamios
Kerecis ehf desarrolló MariGen™, un andamio para la cicatrización de
heridas constituido por una matriz extracelular descelularizada de piel
de pescado. Está diseñado para ser trasplantado en tejidos dañados
como heridas crónicas causadas por diabetes o complicaciones
circulatorias.
Matrices para
cicatrización de
heridas
Bioreactores diseñados por empresas como Cytograft T.E para la
fabricación de láminas de fibroblastos con alta resistencia a la rotura
con el fin de que puedan soportar la presión fisiológica de la sangre.
Universidad de Sichuan, China
Es una de las principales universidades de China, adscrita al Ministerio de
Educación. Cuenta con varios laboratorios y centros de investigación
estatales que soportan su investigación: National Engineering Research
Center for Biomaterials, Laboratory of Polymer Materials Engineering,
Laboratory of Leather Chemistry and Engineering y Laboratory of Drug
Targeting and Drug Delivery System, entre otros. Tiene especial fortaleza en
la investigación de andamios para regeneración de tejido óseo (Sichuan
University, 2014) .
TECNOLOGÍAS QUE IMPLEMENTA //
1. Andamios biomiméticos compuestos de nanohidroxiapatita y otras nanopartículas de fosfatos de calcio para tejido óseo.
2. Evaluación de células madre adiposas en la regeneración de tejido óseo.
3. Cementos inyectables a base de fosfatos de calcio.
4. Fibras híbridas electrohiladas biodegradables para la reparación de defectos óseos.
LÍDERES EN PUBLICACIONES CIENTÍFICAS
Universidad Nacional de Singapur
El Departamento de Ingeniería Biomédica de esta universidad cuenta con
cinco laboratorios que le permiten abordar, desde diferentes frentes,
investigaciones en ingeniería de tejidos y terapia celular: Tissue Modulation
Lab, Tissue Repair Lab, Supramolecular Biomaterials Lab, Regenerative
Nanomedicine Lab y Micro-Tissue Engineering Lab. Aborda diseño,
fabricación y caracterización de andamios; aislamiento, proliferación,
diferenciación y caracterización celular (incluyendo C.M.); tecnologías para
liberación controlada de fármacos, diseño de biorreactores y tecnologías de
trasplantes (National University of Singapore, 2014).
TECNOLOGÍAS QUE IMPLEMENTA //
1. Fabricación de nano y microandamios mediante electrospinning.
2. Cultivos de fibroblastos y células de médula ósea en hojas celulares 3D para tejido conectivo y cardíaco.
3. Biorreactores independientes y de perfusión para funcionalización de andamios.
4. Órganos en chip para pruebas farmacológicas.
5. Bio-MEMs para control espacio-temporal de células madre embrionarias.
LÍDERES EN PUBLICACIONES CIENTÍFICAS
Universidad de Michigan
Cuenta con uno de los departamentos de ingeniería biomédica más
importantes de Estados Unidos. Presenta programas de mecánica de
biofluídos, microfluídos, micro y nanobiotecnología, Bio-MEMs,
biomateriales, máquinas biomoleculares, ingeniería de tejidos y
biotecnología, entre otros. Presenta múltiples líneas de investigación en
ingeniería de tejidos, y cuenta además con una spin-off llamada Tissue
Regeneration Systems, Inc. (University of Michigan, 2014).
TECNOLOGÍAS QUE IMPLEMENTA //
1. Reemplazos funcionales de cartílago mediante manipulación de interacciones célula-matriz extracelular.
2. Diseño computacional, manufactura y pruebas preclínicas de sistemas basados en andamios biodegradables.
3. Biomineralización (biomimética) como base de diseño para el desarrollo de biomateriales controladores de función celular y
molecular.
4. Imágenes moleculares ópticas, diagnóstico clínico óptico y modelado computacional para detección de cáncer, ingeniería de
tejidos y medicina regenerativa.
5. Sistemas de cultivo basados en hidrogeles 3D para evaluación de fármacos oncológicos.
LÍDERES EN PUBLICACIONES CIENTÍFICAS
Universidad Nacional de Seúl, Corea del Sur
Cuentan con dos laboratorios: uno de ingeniería de tejidos y terapia celular,
en el cual se tienen como mayores líneas de investigación las que indican su
nombre, además de biomateriales y sistemas de liberación de fármacos; otro
que se enfoca en la biomimética de materiales y en el estudio de células
madre, que trabaja actualmente en la fabricación de microambientes
biosintéticos conductivos para la diferenciación de células madre, vía
modificación de propiedades de andamio (Seoul National University, 2014).
TECNOLOGÍAS QUE IMPLEMENTA //
1. Desarrollo de andamios bioactivos para vascularización de tejidos.
2. Desarrollo de portadores de células madre pluripotentes inducidas.
3. Desarrollo de arreglos de matrices extracelulares a micro y nanoescala para diferenciación de células madre.
4. Implantación de condrocitos autólogos para regeneración de cartílago.
LÍDERES EN PUBLICACIONES CIENTÍFICAS
Instituto Tecnológico de Massachusetts, U.S.A
El Departamento de Ingeniería Biológica de esta universidad ubicada en
Boston (Estados Unidos), fue fundado en 1998 para fusionar ciencias de la
ingeniería con ciencias de la vida a nivel molecular. En asocio con otras
universidades trabaja en múltiples aplicaciones de ingeniería de tejidos y
terapia celular. El Departamento de Ingeniería Biológica se encarga de
investigar los temas mencionados a través de diversos grupos y laboratorios:
Synthethic Neurobiology Group, International Consortium for Medical
Imaging Technology, Doug Lauffenburger Research Group, Synthetic Biology
Group, David Koch Institute for Integrative Cancer Research y múltiples
laboratorios (Massachusetts Institute of Technology, 2014).
TECNOLOGÍAS QUE IMPLEMENTA //
1. Andamios poliméricos para ingeniería de tejidos en PLA, PGLA, PEG, PGS.
2. Rutas litográficas para fabricación de microestructuras poliméricas.
3. Microvasculatura endotelializada a través de elastómeros biodegradables.
4. Andamios acanalados para transporte de oxígeno en tejido cardíaco.
5. Células madre mesenquimales para ingeniería de tejido óseo.
LÍDERES EN PUBLICACIONES CIENTÍFICAS
Instituto Coreano de Tecnología Industrial,
Corea del Sur
Es uno de los institutos de investigación más grande de Corea que apoya las
PyME a través del desarrollo y comercialización de tecnologías avanzadas.
Ha publicado catorce familias de patentes entre 2000 y 2014 en temas
relacionados con metodologías de procesamiento de células madre y células
precursoras (KITECH, 2014).
TECNOLOGÍAS QUE IMPLEMENTA //
LÍDERES DE DESARROLLO TECNOLÓGICO TC
1. Método de aislamiento, preacondicionamiento de células epiteliales y preparación de piel bioartificial.
2. Agente de diferenciación de CM hematopoyéticas en células NK.
3. Método de diferenciación de: CM embrionarias humanas en osteoblastos y CM mesenquimales, CM en células
vasculares y la inducción de osteogénesis.
4. Medio de cultivo con neuropéptido para crecimiento de CM pluripotentes.
5. Método de criopreservación de células o de tejidos usando andamios.
Fundación Industrial de la Universidad Nacional de
Seúl, Corea del SurSus productos de investigación relacionados con terapia celular surgen de la
unidad de investigación en el Hospital Nacional Universitario de Seoul, allí se
enfocan en el desarrollo de productos y metodologías para el tratamiento de
cáncer y diabetes, inducción y reprogramación celular. Ha publicado doce
familias de patentes entre 2000 y 2014 (Seoul National University, 2014).
TECNOLOGÍAS QUE IMPLEMENTA //
LÍDERES DE DESARROLLO TECNOLÓGICO TC
1. Preparación de células multipotentes adultas a partir de cordón umbilical, placenta y corazón de feto canino.
2. Método de diferenciación de CM adultas en células beta pancreáticas, de CM mesenquimales en neuronas y
motoneuronas.
3. Método de producción de CM pluripotentes inducidas con alta eficiencia.
4. Método para incrementar la actividad en CM humanas.
Farmacéutica Bayer Corp, Alemania
Es una empresa multinacional líder en investigación en el campo de la medicina
regenerativa. Ha publicado diez familias de patentes entre 2000 y 2014
enfocadas particularmente en sustancias derivadas de componentes químicos
para tratamientos de enfermedades como cáncer y angiogénesis. En el 2010 se
creó una alianza con Oncomed Pharmaceutical Inc. con el fin de trabajar en
nuevas terapias anticancer con células madre (Bayer, 2014).
TECNOLOGÍAS QUE IMPLEMENTA //
LÍDERES DE DESARROLLO TECNOLÓGICO TC
1. Derivados de pirimidina y pirazolil urea en conjunto con células madre para tratamiento de cáncer y otros
desordenes.
2. Componentes de la urea y de hidroximetilfenil pirazolil urea en conjunto con células madre útiles en el tratamiento
de cáncer.
3. Derivados de piridonecarboxiamida y dihidromidazol quinazolina urea en conjunto con células madre para
tratamiento de Hiper proliferación proliferatividad y angiogénesis.
Instituto de Química Orgánica en Shangai - Academia
de Ciencias en China, China
Se enfoca principalmente en la investigación de vanguardia en la ciencia y la
tecnología de la química orgánica y disciplinas afines. Aproximadamente
cincuenta y cinco familias de patentes relacionadas con ingeniería de tejidos
han sido publicadas entre 2000 y 2014 en temas tales como andamios,
materiales para crecimiento y regeneración celular (Shanghai Institute of
Organic Chemistry , 2014).
TECNOLOGÍAS QUE IMPLEMENTA //
LÍDERES DE DESARROLLO TECNOLÓGICO IT
1. Preparación de andamio a partir de micropartículas bioactivas para regeneración de tejido óseo humano.
2. Preparación de injerto para lesiones de tendón utilizando fibroblastos y células adiposas.
3. Usos de la proteína midquina para promover el crecimiento de cartílago y la proliferación de condrocitos.
4. Preparación de andamio con fibras tubulares controlando parámetros de electro spin.
5. Preparación de andamios recargados celularmente con bombas de inyección y alta presión y con factores de
crecimiento.
6. Preparación de colágeno biocompatible, biodegradable y purificado a partir de piel de pez.
Universidad de Zhejiang, China
En su Centro de Células Madre e Ingeniería de Tejidos se vienen
desarrollando múltiples metodologías y tecnologías de las cuales han surgido
treinta y ocho familias de patentes publicadas entre 2000 y 2014 en temas
tales como: materiales para fabricación de andamios, métodos de cultivo
celular y obtención de células (Zhejiang University, 2014).
TECNOLOGÍAS QUE IMPLEMENTA //
LÍDERES DE DESARROLLO TECNOLÓGICO IT
1. Preparación de partículas compuestas poliméricas e inorgánicas para andamios porosos útiles en la reparación de
hueso.
2. Preparación de material para reparar tejido óseo a partir de goma árabe.
3. Método de separación y purificación de MSCs derivadas de fluido amniótico.
4. Preparación de material nano-fibro esponjoso con propiedades bioactivas, bacteriostático, y buenas propiedades
mecánicas para reparación regenerativa de heridas de piel.
5. Método de obtención de células madre pluripotentes.
Instituto Tecnológico de Massachusetts, U.S.A
Su centro de investigación CBE profundiza en el desarrollo de CM y andamios
peptídicos autoensamblados para ingeniería de tejidos. Cuenta con treinta y
siete familias de patentes publicadas entre 2000 y 2014 y enfocadas en
hueso, miocardio, cartílago y tejido hepático (Massachusetts Institute of
Technology, 2014).
TECNOLOGÍAS QUE IMPLEMENTA //
LÍDERES DE DESARROLLO TECNOLÓGICO IT
1. Reconstrucción o aumento de tejido mamario a partir de células musculares y una matriz polimérica.
2. Redes poliméricas interpenetrables para suministro de drogas e ingeniería de tejidos.
3. Preparación de polímero biocompatible con superficie activa para recepción de ligandos.
4. Preparación de polímero con memoria de forma biodegradable.
5. Uso de factor de crecimiento de fibroblastos para expansión de condrocitos en la regeneración de cartílago.
6. Multicapas polielectrolíticas de recubrimiento para promover el crecimiento celular.
7. Método de captura de células madre y progenitoras para regeneración de tejidos.
8. Polímero biodegradable para promover la proliferación celular.
INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN EN LA UNIÓN EUROPEA
Debido a la ausencia de instituciones líderes en las temáticas de Ingeniería de
tejidos y terapias celulares en los países pertenecientes a la Unión Europea, se
evidencia el programa Horizonte 2020, con el cual se brinda financiación a
entidades establecidas en cualquier país de la Unión Europea o estados asociados
a este programa y países a nivel mundial que estén desarrollando proyectos de
investigación innovadores o desarrollos tecnológicos relacionados con las 23 áreas
específicas enfocadas a favor de la Unión Europea.
El programa Horizonte 2020 se presentó en el mes de abril en Colombia, se han
destinado 77.028 millones de euros para financiar proyectos con colaboración
trasnacional en todas las fases del proceso de investigación al mercado.
Pueden aplicar:
• Universidades.
• Empresas.
• Asociaciones o agrupaciones de empresas.
• Centros de investigación.
• Centros tecnológicos.
• Administraciones públicas.
La ingeniería de tejidos y terapia celular se enmarcan en
Investigación en nanotecnología: Proyectos FP6 y FP7
NANO-MEDICINA
Diagnóstico
Medicina regenerativa
Entrega fármacos
HORIZON 2020Ejemplos de proyectos relacionados con ingeniería de tejidos y terapia celular que actualmente
financia Horizon 2020
MEDICINA REGENERATIVA
Bioengineered nanomaterials for research and
applications.
Cellprom - cell programming by nanoscaled
devices.
Three-dimensional reconstruction of human
corneas by tissue engineering.
Diamond to retina artificial micro-interface
structures.
Nano-engineering biomimetic tactile sensors.
3g-nanotechnology based targeted drug delivery
using the inner ear as a model target organ.
The smart bio-adaptive hand prosthesis.
ENTREGA DE FÁRMACOS
Nanoscale Functionalities for Targeted Drug Delivery of
Biopharmaceutics.
Integrating Top-Down and Bottom-Up Methodologies for the
Fabrication of 3-D Adaptive Nanostructured Architectures.
DIAGNÓSTICO
Active biomimetic systems.
Biological diagnostic tools using microsystems and
supersensitive magnetic detection.
Ultra sensitive magnetic sensors for medical
applications.
Integrating enzymes, mediators and
nanostructures to provide bio-powered bio-
electrochemical sensing.
Development of a single cell based biosensor for
subcellular on-line monitoring of cell performance
for diagnosis and healthcare.
Nanobiotechnology with self-organising structures.
Voltage-sensitive plasmon-resonant nanoparticles,
novel nanotransducers of neuronal activity.
Las bases de datos arrojan, para el período 2000-2014, datos numéricos tres veces mayores para el área de
Ingeniería de Tejidos que para Terapia Celular, esta gran diferencia se debe posiblemente al gran número de
restricciones que se presentan para trabajar con células madre. Estados Unidos es líder en investigación y
desarrollo tecnológico sobre Ingeniería de Tejidos y Terapia Celular, destacándose el Instituto Tecnológico
de Massachusetts (MIT) por sus publicaciones científicas y patentes.
• Las universidades americanas y asiáticas son líderes en investigación: tanto para ingeniería de tejidos como
para terapia celular, el listado de publicaciones lo encabeza el MIT de Estados Unidos, seguido de dos
universidades asiáticas. No se evidencia actividad científica de instituciones europeas entre las primeras diez
instituciones referentes.
• Estados Unidos es líder en publicaciones científicas: del total de publicaciones, Estados Unidos es líder
indiscutible con 19.578 documentos, seguido por China (8.591 documentos) y posteriormente Japón, Alemania,
Reino Unido, Corea del Sur, Canadá, Francia y Holanda.
• Como temática se destacan las ciencias de los materiales, la bioquímica y la medicina: dada la
interdisciplinariedad de las ramas, y como lo muestra la distribución por tópicos, se recomienda que los proyectos
de investigación y desarrollo de tecnologías involucren universidades o alianzas que tengan dentro de sus
programas de formación la bioingeniería, la ingeniería de materiales, la medicina y la biología celular.
• Ortopedia, tema de mayor interés en investigación: se evidencia una tendencia creciente en relación al número
de publicaciones científicas asociadas a aplicaciones de ingeniería de tejidos y terapia celular en el área de
ortopedia.
• Las tecnologías implementadas se relacionan directamente con el mercado: existe una relación directa entre el
número de publicaciones por aplicación clínica y el segmento de mercado que ocupa cada una de ellas. Domina
ortopedia, seguido de investigaciones cardiovasculares, en piel y en neurología. En IT se destacan los andamios y los
biomateriales, en TC sobresalen los estudios en condrocitos.
• La tecnología en piel es la más consolidada: los desarrollos tecnológicos más consolidados en el mercado
hacen referencia a aplicaciones en piel, esto se debe a que las primeras investigaciones se
enfocaron en esta temática y por ende fueron los primeros productos comerciales
en estar disponibles.
• Existe una complementariedad entre la TC e IT: si bien la IT se enfoca en su mayoría en el desarrollo de andamios y
sustitutos biológicos, estos necesitan de la introducción de células para poder asemejar el tejido en donde se requiere
el reemplazo o la reparación, por tanto se consideran temáticas complementarias
• Materiales poliméricos son los más utilizados en IT: se encuentran más de 770 familias de patentes relacionadas con
polímeros, destacándose recubrimientos que mejoran la bioactividad, implantes que tienen la capacidad de degradarse
paulatinamente conforme cumplen su función reparadora, dispositivos para suministro controlado de fármacos y
matrices poliméricas, entre otros.
• Nanoestructuras porosas como andamios: a escala nanométrica las células interactúan entre ellas y se adhieren a los
andamios; el hecho de utilizar estructuras interconectadas porosas favorece el crecimiento celular y a su vez se
mantienen las propiedades mecánicas que evitan el debilitamiento de las mismas.
• Aplicaciones de IT dirigidas principalmente a la cicatrización de heridas y daños estructurales de cartílago y
hueso: existe una gran cantidad de aplicaciones evidenciadas en patentes y artículos científicos que están relacionadas
con procedimientos que utilizan células madre o queratinocitos para cicatrización de heridas e implantes biodegradables
para reparar o regenerar tejidos óseos.
• Células madre mesenquimales son las más utilizadas en TC: a partir de estas se pueden obtener varios tipos de células
ya que tienen la capacidad de diferenciarse en condrocitos, osteoblastos y adipocitos, entre otros. Se encuentran 131
familias de patentes relacionadas con esta línea celular.
• Medios de cultivo celular sin suero: existen serias preocupaciones científicas y éticas sobre el uso de suero fetal bovino
con respecto a la producción, por tanto es preferible su sustitución con otros componentes químicos tales como sales,
aminoácidos, proteínas, vitaminas y azúcares, entre otros, que se encuentran actualmente disponibles en el mercado.
• Tratamientos inmunológicos con terapia celular son prometedores contra el cáncer: glóbulos blancos y monocitos,
que se han extraído del mismo paciente, son cultivados y procesados en laboratorio para luego ser reinyectados con el
fin de provocar una respuesta inmunológica contra las células tumorales.
• Universidades MIT y Universidad Nacional de Seúl son líderes mundiales: estas instituciones lideran las áreas de IT y
TC a nivel de publicaciones de artículos de revista y de patentes, debido a que cuentan con líneas especializadas para
estas áreas.
• Horizon 2020 – proyectos y alianzas: este instrumento constituye una oportunidad para los grupos de investigación
locales y empresas emergentes para conformar alianzas y proyectos con recursos de la Unión Europea. Los programas 6 y
7 impactan directamente en IT y TC.
• Bayer (2014). Disponible en: http://www.bayerpharma.com/.
• KITECH (2014). Disponible en: http://eng.kitech.re.kr/.
• Massachusetts Institute of Technology(2014). Disponible en:
http://www..mit.edu/.
• National University of Singapore (2014). Disponible en:
http://www.bioeng.nus.edu.sg/.
• Shanghai Institute of Organic Chemistry (2014). Disponible en:
http://english.sioc.cas.cn/.
• Seoul National University (2014). Disponible en: http://www.snu.ac.kr/.
• Sichuan University (2014). Disponible en:
http://www.scu.edu.cn/en/index.htm.
• University of Michigan (2014). Disponible en: http://www.bme.umich.edu/.
• Zhejiang University (2014). Disponible en: http://english.sioc.cas.cn/.
REFERENCIAS
REFERENCIAS DE IMÁGENES
• Lamellar scaffolds by silk fibroin. Atribución: Bibhas kumar Bhunia. Disponible en:
http://commons.wikimedia.org/.
• Taylor cone photo. Atribución: Robert Lamberts - The New Zealand Institute for Plant and Food Research
Ltd. Disponible en: http://commons.wikimedia.org/.
• Skin graft treated with vacuum assisted closure for five days. Atribución: Paul Farrant. Disponible en:
http://commons.wikimedia.org/.
• MSC high magnification. Atribución: Robert M. Hunt. Disponible en: http://commons.wikimedia.org/.
• Healthy Human T Cell. Atribución: NIAID/NIH. Disponible en: http://commons.wikimedia.org/.
• Bone marrow biopsy. Atribución: Navy News Service. Disponible en: http://commons.wikimedia.org/.
• Imagen Growing new heart muscle cells. Atribución: Dr Gabor Foldes. Disponible en:
https://www.flickr.com/photos/bhforguk/4187454000/in/photostream/.
• Imagen Life Technologies. Atribución: Life Technologies. Disponible en:
http://www.lifetechnologies.com/co/en/home/life-science/stem-cell-research/stem-cell-culture/stem-
cell-research-misc/msc-differentiation-kits.html.
• Imagen Test tube Medical Research Drug Water. Atribución: George Hodan. Disponible en:
http://www.publicdomainpictures.net/view-image.php?image=045300.
• Imagen Red Blood Cells. Atribución: Bruce Blaus. Disponible: en:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Blausen_0761_RedBloodCells.png.
• Imagen Nodular Mantle Cell Lymphoma. Atribución: Gabriel Caponetti. Disponible en:
http://en.wikipedia.org/wiki/Mantle_cell_lymphoma#mediaviewer/File:Nodular_Mantle_Cell_Lymphoma_-
_high_power_view_-_by_Gabriel_Caponetti.jpg.
• Imagen Transplant glomerulopathy. Atribución: Nephron. Disponible en:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Transplant_glomerulopathy_-_very_high_mag.jpg.
• Imagen Artoss. Atribución: Artoss. Disponible en: http://www.artoss.com/navigation2/news/single/article/4/dkv-
und-vict.html?L=1&cHash=02d71dd22f.
• Imagen Biostructures. Atribución: Biostructures. Disponible en: http://biostructures.net/signafuse.
• Imagen Schott. Atribución Schott. Disponible en: http://www.us.schott.com/english/company/innovation-and-
technology.html.
• Imagen Microfluidic device laminar flow. Atribución: Poonwil1. Disponible en:
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Microfluidic_device_laminar_flow.png.
• Imagen Kerecis. Atribución: Kerecis. Disponible en: http://www.kerecis.is/technology.
• Imagen Cytograft. Atribución: Cytograft. Disponible en: http://www.cytograft.com/tebv.html.
REFERENCIAS DE IMÁGENES
REFERENCIAS DE IMÁGENES
• Imagen Sichuan University. Atribución: Sichuan University. Disponible en:
http://secretariageneral.ugr.es/pages/gabcom2012/sichuanlogo/!
• Imagen National University of Singapore. Atribución: National University of Singapore , disponible en
http://www.bioeng.nus.edu.sg/.
• Imagen University of Michigan. Atribución: Kappa Alpha Pi Pre-Law Fraternity. Disponible en:
http://www.kappaalphapi.com/rush/.
• Imagen Seoul national university emblem. Atribución: Seoul National University. Disponible en:
http://commons.wikimedia.org/.
• Imagen MIT logo. Atribución: Massachusetts Institute of Technology. Disponible en: http://web.mit.edu/.
ANEXOS ARTÍCULOS
«Electrospun
nanofibrous
structure: A novel
scaffold for tissue
engineering»
«Self-assembly and
mineralization of
peptide-amphiphile
nanofibers»
«Mobilized bone
marrow cells repair
the infarcted
heart, improving
function and
survival»
• Li, W. J.
• Laurencin, C.T.
• Caterson, E. J.
• Tuan, R. S.
• Ko, F. K.
• Hartgerink, J.D.
• Beniash, E.
• Stupp, S. I.
• Orlic, D.
• Kajstura, J.
• Chimenti, S.
• Limana, F.
• Jakoniuk, I.
• Quaini, F.
• Nadal-Ginard,
B.
• Bodine, D. M.
• Leri, A.
• Anversa, P.
2002
2001
2001
• Drexel
University
• North-Western
University
• New York
Medical College
• National Human
Genome
Research
Institute
Estados Unidos
Estados Unidos
Estados Unidos
ANEXOS ARTÍCULOS
«Generation of
induced pluripotent
stem cells without
Myc from mouse and
human fibroblasts»
«Silk-based
biomaterials»
«Mesenchymal
stem cells suppress
lymphocyte
proliferation in
vitro and prolong
skin graft survival
in vivo»
• Nakagawa, M.
• Koyanagi, M.
• Tanabe, K.
• Takizawa, N.
• Yamanaka, S.
• Altman, G. H.
• Diaz, F.
• Jakuba, C.
• Richmond, J.
• Kaplan, D. L.
• Bartholomew,
A.
• Sturgeon, C.
• Siatskas, M.
• Moseley, A.
• Hoffman, R.
2008
2003
2002
• Kyoto University
• Japan Science
and Technology
Agency
• Serica
Technologies,
Inc.
• Yeshiva
University
• U. Connecticut
• U. Illinois
• Northwestern
Medical Center
• Osiris
Therapeutics,
Inc
Japón
Estados Unidos
Estados Unidos
ANEXOS PATENTES
CN101948798A
CN102657893A
US5716404A
US6160084A
US2004191292A
US2005164388A
KR20060058476A
US2010021436A
20110119
20120912
19980210
20001212
20040930
20050728
20060530
20130328
Method for separating and purifying
human amniotic fluid-derived
mesenchymal stem cells
Medical nano-fiber sponge material
and preparation method and
application thereof
Breast tissue engineering
Biodegradable shape memory
polymers
Scaffold product for human bone
tissue engineering, methods for its
preparation and uses thereof
Method of isolating epithelial cells,
method of preconditioning cells, and
preparing bioartificial skin and dermis
Method for promoting the
differentiation of embryonic bodies to
hematopoietic stem cells using human
bone marrow stromal cells
Multipotent adult stem cell derived
from canine umbilical cord blood,
placenta and canine fetus heart
20100907
20120507
19941216
19990223
20040517
20030609
20041125
20120329
Zhejiang University
Zhejiang University
MIT
MIT
Shanghai Institute
of Organic
Chemistry
Korea Institute of
Radiological and
Medical Sciences
Korea University
Industry and Academy
Cooperation Foundation
Seoul Nat
University Industry
ANEXOS PATENTES
US2009126285A
KR100792185B
20060216
20090521
20080107
The development of human bone
marrow stromal cells to promote
human embryonic stem cells
proliferation and differentiation of
human embryonic stem cells to
embryoid bodies
Facility module for production
and storage of cell therapy
product
Method for Fixing or Mobilizing
Cells Using Magnetic Nanoparticle
20060202
20060316
20060630
Sewon Cellontech CO
Seoul National
University Industry
Foundation
Boston Scientific
Scimed INC
Korea University
Industry and Academy
Cooperation
FoundationKR20060015351A
US2002035168A 20020321
Bioresorbable hydrogel
compositions for implantable
prostheses 20010920
CN1185288C 20050119
Surface treating method of
polymer material for improving
adherent cell growth 20030522
Shanghai Jiaotong
University
Method of external constructing
tissue engineering blood vessel20050810 20040206
Shanghai Tissue
Engineering
Research And
Development
Center
CN1651572A
En este capítulo se identifican retos
y oportunidades para el área de interés,
considerando aspectos como capacidad
requerida, tiempo (corto, mediano y largo
plazo) y mercado potencial, entre otros. Se
realiza la identificación de la situación actual
de Medellín desde sus empresas y grupos de
investigación, con el fin de identificar qué
hacer para afrontar estas dinámicas.
OPORTUNIDADES
1.
2.
3.
4.
5.
Aplicación de desarrollos en nanotecnología para la elaboración de soluciones en
ingeniería de tejidos y terapia celular.
Producción local de insumos y materiales, específicamente medios de cultivo y
biopolímeros.
Tercerización de servicios para controles de calidad y ensayos clínicos.
Medellín como ciudad eje de fabricación de andamios –Scaffolding–, hidrogeles,
matrices descelularizadas y hojas de cultivos para aplicaciones clínicas.
Centros de desarrollo tecnológico y programas de postgrado en ingeniería de tejidos
y terapia celular.
1. NANOTECNOLOGÍA APLICADA A TC-ITLa nanotecnología en Colombia es un campo muy reciente; sin embargo, debido a que influye en la mayoría de campos de la ingeniería, es
importante seguir fomentando su crecimiento con el fin de potenciar cada uno de ellos. Su principal ventaja radica en la posibilidad de
manipular células, tejidos e información genética así como la creación o mejora de materiales, en una mínima escala. A su vez, la
implementación de terapias selectivas basadas en dispositivos liberadores de fármacos y nanopartículas magnéticas permitirá la destrucción
de tumores sin afectación del tejido adyacente sano.
CAPACIDADES REQUERIDAS
• Capital inicial y modelo de negocio
sostenible.
• Laboratorios (de uso compartido) dotados
con instrumental y tecnología de punta e
insumos para síntesis, preparación y
caracterización de nanopartículas.
• Equipos y materiales para preparación de
chips de sensado microfluídicos (litografía
suave).
• Personal altamente calificado con
competencias específicas para este
sector.
TIEMPO AL MERCADO
De mediano a largo plazo:
Se encuentra en etapas muy iniciales de
investigación; sin embargo, la síntesis y
el desarrollo de nanopartículas y su
validación es factible en poco tiempo
siempre que se cuente con los equipos
necesarios.
La puesta en el mercado depende de la
superación de las barreras.
BARRERAS POTENCIALES
• Instrumentación costosa, también se
deben importar reactivos.
• Ausencia de personal capacitado. Se
necesitan competencias específicas
para apoyar estas temáticas.
• Trámite de estudios clínicos.
• Normatividad en bioseguridad, BPM.
• Desconocimiento sobre el manejo de
residuos.
• Permisos de comercialización,
comités de ética.
• Concienciación del mercado local a
implementar estas terapias.
PRINCIPALES ACTORES
A nivel mundial se encuentran muchas empresas que fabrican productos relacionados tales como:
• Nanobiotix desarrolla productos nanotecnológicos para tratamiento de cáncer.
• Nanos Scientificae desarrolla nanopartículas magnéticas con fines médicos.
• 3B´s Research Group lidera el Instituto Europeo de Ingeniería de Tejidos y Medicina regenerativa, entre
las líneas de interés se tiene nanomedicina, aislamiento y diferenciación de células madre. Han
desarrollado nanopartículas para suministro intracelular y rastreo de células.
En Colombia se destacan:
• CENM. Es el centro de excelencia en nuevos materiales que tiene la línea de nanomagnetismo
conformado por varios laboratorios y grupos de investigación de diferentes universidades y liderado por
UniValle.
• NANOCITEC. Es el centro de ciencia y tecnología nanoescalar liderado por la Universidad Javeriana, con
proyectos enfocados en dispositivos para diagnóstico y tratamiento de cáncer y nanosensado.
• Tecnoquímicas realizará un estudio con la Universidad de Nueva York y algunos centros de neurología
del país, sobre nanoagua para tratamiento de diversas enfermedades, dirigido por el doctor Roberto
Llinás.
Grupos de Investigación Colciencias:
• CYTEMAC. UniCauca. Popayán.
• Superconductividad y nanotecnología. Universidad Nacional. Bogotá.
• Grupo de Bionanoelectrónica. Univalle. Cali.
• Materiales nanoestructurados y sus aplicaciones. Universidad Nacional. Bogotá.
• Materiales y Nanotecnología. UniCauca.
1. NANOTECNOLOGÍA APLICADA A TC-IT
¿CÓMO ESTÁ MEDELLÍN?
• Grupo de investigación sobre nuevos materiales, UPB (A1), Grupo de Óptica y Espectroscopia UPB (A1), Grupo de Investigación
en Ingeniería Biomédica EIA-CES (A1), Grupo de investigación en materiales de ingeniería EAFIT (A1). GIBIC, U de A (A1),
CIENMATE, U de A (A1), Centro de Investigación, Innovación y Desarrollo de Materiales CIDEMAT, U de A (A1). Grupo Biopolimer,
U de A (A,) Grupo BAMR, U de A, Grupo MatyEr, ITM (A1). Materiales nanoestructurados y biomodelación, U de M (C), Ciencia de
materiales avanzados, UNAL (D), Ciencia y tecnología de materiales, UNAL-U de A. Grupo de investigación en catálisis y
nanomateriales, UNAL.
• El Tecnoparque del Sena Nodo Medellín tiene la línea de desarrollo en nanotecnología enfocada en tecnologías limpias, nuevos
materiales, electrónica y salud.
• Nanotecol es una empresa que desarrolla soluciones en nanotecnología para los diferentes sectores de la industria.
• El programa de financiación Horizonte 2020 fue presentado en la Universidad de Antioquia con el propósito de impulsar la
investigación con innovación hacia el desarrollo de la ciencia y tecnología para el beneficio de la humanidad. La nanotecnología
hace parte de las veintitrés áreas temáticas financiables.
• Corpaúl, del Hospital San Vicente Fundación, cuenta con la línea de nanomedicina, nanomateriales y nanofármacos.
• En el 2011 se concibe la iniciativa del Centro Nacional de Nanotecnología en Energía (CNNe) siguiendo los lineamientos del CIIEN
que vincula a EPM con las universidades: U de A, UPB, UNAL e ITM. A partir de esto, en el 2013 nace la idea del Centro Nacional
de Nanotecnología, que en forma más incluyente vincula más áreas de interés y otras universidades a nivel nacional e
internacional, como la Universidad de Purdue. Esta iniciativa es liderada por la IRI de nanotecnologia (Nano n).
• «Interchange» es un programa presentado en el 2013 por Ruta N a los jóvenes con el fin de acercarlos a la ciencia y tecnología
(énfasis en nanotecnología), aproximadamente cuarenta jóvenes se han beneficiado de esta iniciativa.
• Programa de pregrado en ingeniería en nanotecnología Universidad Pontificia Bolivariana único en Suramérica (2013).
1. NANOTECNOLOGÍA APLICADA A TC-IT
2.1 PRODUCCIÓN DE INSUMOS Y MATERIALES A NIVEL LOCAL
MEDIOS DE CULTIVO Y LÍNEAS CELULARES: en terapia celular los medios de cultivo diferenciadores, de expansión y producción de
células madre juegan un rol importante en la obtención de líneas (estirpes) celulares, ya que estas deben ser específicas del tejido
donde necesitan ser implantadas con el fin de adaptarse y repoblar el ambiente. Para que esto sea posible se requieren métodos de
cultivo con altos estándares de calidad que garanticen resultados confiables y reproducibles. Por tanto, proveer este servicio a nivel
nacional e internacional facilitaría la ejecución de los proyectos ya que se evitaría implementar metodologías adicionales que no son
parte de la materia de estudio; de igual manera la producción de estos insumos en Colombia ahorrarían los costos y tiempos de
importación ocasionados por la compra de estos en el exterior.
CAPACIDADES REQUERIDAS
De mediano a largo plazo:
• Depende de la adquisición de la
infraestructura necesaria para
su funcionamiento y el
cumplimiento de los estándares
nacionales y permisos de
comercialización.
• Modelo de negocio sostenible.
• Laboratorio dotado con instrumental
necesario para la preparación, manejo
seguro y almacenamiento de los medios
de cultivo. Infraestructura moderna con
equipos de esterilización de última
generación.
• Técnicas de caracterización histoquímica:
reactivos, marcadores y fuentes celulares.
• Personal capacitado.
TIEMPO AL MERCADO BARRERAS POTENCIALES
• Buenas prácticas de manufactura, buenas
prácticas de laboratorio y buenas prácticas
de bancos de tejidos.
• Irradiación gamma para esterilización.
• Certificaciones Invima, registro sanitario
certificaciones internacionales y normativa
asociada.
• Estandarización de protocolos.
• Comercialización en el exterior.
• Desventaja competitiva frente a modalidad
de comercialización de productos importados
ya que la normativa es diferente para estos.
PRINCIPALES ACTORES
Medios de cultivo:
• Diferenciadores: Life technologies (STEMPRO®), Cyagen (Oricell TM),
Primorigen Biosciences (Meso Total TM).
• Nutritivos: Life technologies (GIBCO®), Lonza (BioWhittaker™), Sigma Aldrich, Merck Millipore. Fischer (IMDM).
Líneas celulares:
• ATCC® – líneas celulares, distribuido a través de Labcare Colombia.
• DSMZ – líneas celulares. No tiene representación en Colombia.
• Corpogen.
En Corea del Sur se destacan: Genexine y Seoulin Bioscience Company
En Colombia, algunas entidades que trabajan con células madre son:
• Hemocentro Distrital. Bogotá.
• Clínica Foscal, Bucaramanga.
• Stem Medicina Regenerativa.
Clasificación Grupos de Investigación Colciencias: los siguientes grupos trabajan con células y podrían estar
interesados en aplicar a esta oportunidad.
• Muerte Celular. UNAL. Bogotá.
• Investigación en Ciencias Biomédicas. Universidad Antonio Nariño. Bogotá.
• Grupo de Fisiología Celular y Molecular. Facultad de Medicina. UNAL. Bogotá.
• Banco de células Stem de Colombia. Hospital Militar Central y Universidad Militar Nueva Granada. Bogotá.
• Biología de Células Madre. UNAL. Bogotá.
• Inmunobiología y Biología Celular. UPB. Bogotá.
• Grupo de Investigación en Terapia Celular y Molecular. Universidad Javeriana.
• Grupo de Terapia Regenerativa. Universidad de Caldas.
• Grupo de Trabajo en Ingeniería de Tejidos. UNAL. Universidad del Bosque. Bogotá.
MEDIOS DE CULTIVO Y LÍNEAS CELULARES
2.1 PRODUCCIÓN DE INSUMOS Y MATERIALES A NIVEL LOCAL
MEDIOS DE CULTIVO Y LÍNEAS CELULARES
2.1 PRODUCCIÓN DE INSUMOS Y MATERIALES A NIVEL LOCAL
¿CÓMO ESTÁ MEDELLÍN?
• Grupo Ingeniería de Tejidos y Terapias Celulares del Instituto de Investigaciones Médicas de la Universidad de
Antioquia.
• Programa de Estudio y Control de Enfermedades Tropicales (Pecet). (A1) U de A.
• Grupo de Neurociencias de Antioquia. (A1) U de A.
• Grupo de Inmunomodulación. (A) U de A.
• Grupo de Inmunología Celular e Inmunogenética. (A1) U de A.
• Grupo de Inmunovirología. (A1) U de A.
• Grupo de Gastrohepatología. (B) U de A.
• Grupo de Biotecnología Industrial (A). UNAL.
• Terapia celular. (C) Hospital Universitario San Vicente Fundación.
• Laboratorio de Terapia Celular y Biobanco. IPS Universitaria.
• Laboratorio de cultivo tisular. Línea de biotecnología en salud y biomateriales. Programa de Ing. Biomédica. EIA-CES
• Corporación BanCórnea.
• Tissue Bank.
• Laboratorio de Válvulas y Banco de Tejidos de la Clínica Cardiovascular.
2.2 PRODUCCIÓN DE INSUMOS Y MATERIALES A NIVEL LOCAL
BIOPOLÍMEROS: al fabricar materiales en Colombia se ahorra en tiempo de importación, disponibilidad para estudios, investigación y
producción; se espera además reducción en precios producto de aranceles y otros trámites de importación. Repercutiría de forma
indirecta en el precio de la terapia a la cual está dirigido el insumo o material. Dada la demanda interna limitada, la oportunidad de
comercialización no debe tomarse de forma local sino regional para impactar en potenciales países y regiones vecinas que tampoco
son productoras.
CAPACIDADES REQUERIDAS
• Equipos para caracterización de
materiales: microscopios de barrido,
microscopios ópticos, microscopios
de transmisión, medidores de
resistencia mecánica, etc.
• Técnicas de producción de
polímeros.
• Establecimiento de un modelo de
negocio.
TIEMPO AL MERCADO
Corto plazo:
• Síntesis de familias de poliésteres
(PGA, PLA, PGLA, PCLA).
• Poliuretanos,
Politetrafluoroetileno.
• Síntesis de materiales cerámicos
para ortopedia, específicamente
fosfatos de calcio.
Mediano-largo plazo:
• Obtención de permisos de
comercialización.
BARRERAS POTENCIALES
• Demanda interna limitada.
• Permisos de comercialización.
• Programa de biovigilancia.
• Cumplimiento de estándares
internacionales.
• Capacidad de producción.
• Materia prima: precio y disponibilidad
de proveedores.
2.2 PRODUCCIÓN DE INSUMOS Y MATERIALES A NIVEL LOCAL
PRINCIPALES ACTORES
BIOPOLÍMEROS
• Ethicon (J&J) – Vicryl (PLGA para injerto de piel). Representación directa de ventas en Colombia.
• Osteogenics Biomedical (Colágeno-PLGA matriz de regeneración de tejido).
• InnoCore Pharmaceuticals – SynBiosys, copolímero de PGCL, PLCL y PEG como vehículo de liberación de drogas.
• Abbvie Pharmaceutical – Lupron Depot (PLGA para liberación de fármacos). Medicamento de alto costo, importa Farmacia
San Jorge.
• Osteophoenix Colombia – Servicios de impresión 3D.
• BASF: compañía líder mundial en químicos. Producción de plásticos y materia prima.
• DuPont: líder mundial de desarrollo de productos basados en material orgánico para aplicaciones industriales.
• Biome Bioplastics: Llder en UK en el desarrollo de plásticos naturales inteligentes.
GRUPOS DE INVESTIGACIÓN
• (A) Propiedades ópticas de materiales. UNAL. Manizales. / Ing. de materiales y procesos. Universidad Autónoma del Caribe
y Uniatlántico. Barranquilla.
• (B) Grupo Ing. Bio. Uniandes. Bogotá. / Ing. Bio. UMB. Bogotá. / Desarrollo y tecnología de nuevos materiales. UIS.
Bucaramanga.
2.2 PRODUCCIÓN DE INSUMOS Y MATERIALES A NIVEL LOCAL
BIOPOLÍMEROS
¿CÓMO ESTÁ MEDELLÍN?
• Grupo de Inv. Materiales en Ingeniería. EAFIT. Biomateriales, materiales poliméricos y compuestos.
• Grupo de Investigación sobre Nuevos Materiales. UPB. Nanomateriales.
• Grupo de Investigación en Biomateriales Avanzados y Medicina Regenerativa. U de A.
• Centro de Investigación, Innovación y Desarrollo de Materiales – CIDEMAT. U de A. Biomateriales, materiales
poliméricos y compuestos.
• Grupo Ciencia de los Materiales (CIENMATE). U de A.
• Grupo de Investigación en Ingeniería Biomédica EIA-CES (GIBEC) – Biotecnología en salud y biomateriales.
3.1 TERCERIZACIÓN DE SERVICIOS
CONTROLES DE CALIDAD: las técnicas de verificación, inspección y control de la funcionalidad de las metodologías implementadas en
el desarrollo de experimentos determinan que los procedimientos sean confiables y precisos y que sean realizados en maneras
idóneas (BPM), que se utilicen los insumos en forma apropiada (dosis y concentraciones), se verifiquen las listas de chequeo, que los
resultados sean coherentes con los parámetros establecidos inicialmente y con la robustez del estudio. Si se les suministra este
servicio a los grupos de investigación en Colombia se acelera y facilitan las vías para poder entrar sus productos al mercado,
reduciendo los riesgos y asegurando los estándares normativos de salud en Colombia.
CAPACIDADES REQUERIDAS
• Capital inicial.
• Infraestructura especializada.
• Laboratorios dotados con instrumental y equipos
adecuados para realizar bioensayos celulares,
verificación de: apoptosis, toxicología,
diferenciación celular, proliferación celular e
inmunoensayos.
• Personal altamente capacitado- monitor clínico.
• Cumplimiento de la resolución 2378 de 2008.
Buenas Prácticas Clínicas.
• Cumplimiento del decreto 2493 del 2004 sobre
extracción y almacenamiento de tejidos.
• Cumplimiento de la Resolución 5108 de 2005 de
buenas prácticas para bancos de tejidos y médula
ósea.
TIEMPO AL MERCADO
De mediano a largo plazo:
• Depende de la adquisición de
los instrumentos necesarios
para su puesta en marcha y de
la presencia de personal que
realice el acompañamiento
para la implementación del
laboratorio, cumplimiento de
normas y su posterior
funcionamiento.
BARRERAS POTENCIALES
• Permisos de comercialización.
• Buenas Prácticas Clínicas.
Resolución 2378 de 2008.
• Comités de ética.
• Cumplimiento de los
estándares nacionales
impuestos por el Invima.
3.1 TERCERIZACIÓN DE SERVICIOS
PRINCIPALES ACTORES
• Lonza es una compañía multinacional
suiza que ofrece una variedad de
bioensayos y servicios de caracterización
y validación de productos.
• BD Bioscience tiene una unidad
especializada en realizar ensayos de
verificación con el fin de fortalecer la
investigación clínica.
• Instituto Nacional de Control de Calidad
en Salud (INCQS) – Fiocruz.
• SGS Colombia S.A. con sede en Bogotá,
brinda soluciones comercializadas
especializadas para lograr una mayor
rapidez de ingreso de productos al
mercado.
¿CÓMO ESTÁ MEDELLÍN?
• Lab. cultivo tisular. Ensayos de citotoxicidad.
CES.
• Grupo de biología de sistemas. UPB.
• Grupo de Biotecnología Industrial. UNAL.
• Laboratorio Microbiológico industrial. Instituto
Colombiano de Medicina Tropical.
• Análisis Microbiológico de Alimentos y Afines.
Laboratorios Gram.
• Laboratorio Especializado de Análisis (LEA) de
la Facultad de Química Farmacéutica, UdeA.
• Banco de sangre y laboratorio, Escuela de
Microbiología, Clínica Universitaria León XIII.
• Laboratorio de Terapia Celular y Biobanco. IPS
Universitaria.
CONTROLES DE CALIDAD
3.2 TERCERIZACIÓN DE SERVICIOS
ENSAYOS CLÍNICOS: se busca reducir trámites administrativos a los interesados en la realización de estos estudios, garantizando
idoneidad en el diseño estadístico de experimentos (confiabilidad de resultados) y acelerando el periodo para patentes y lanzamiento
de productos derivados de investigación. A nivel nacional las empresas que desarrollan estos estudios son muy reducidas, por lo que
no se espera saturación del mercado, por lo tanto es necesario fortalecer sus capacidades con el fin de extenderse a otras áreas como
la ingeniería de tejidos y terapias celulares.
CAPACIDADES REQUERIDAS
• Conocimiento y cumplimiento estricto
de la norma (resolución 2378 de 2008,
entre otras).
• Capital inicial.
• Experticia en diseño estadístico de
experimentos, bioestadística,
epidemiología y modelamiento
matemático.
• Personal calificado.
• Conocimiento del sector salud (POS,
aseguradoras).
• Disponibilidad de pacientes
(instituciones, especialistas).
• Bioterios certificados.
• Información demográfica sobre el gasto
sanitario entre la población.
BARRERAS POTENCIALES
Mediano plazo:
• Cumplimiento de las normas.
Largo plazo:
• Ejecución de proyectos –
contrataciones con empresas y
grupos de investigación.
TIEMPO AL MERCADO
• Demanda inicial reducida.
• Ausencia de normatividad asociada
a las terapias celulares e
ingeniería tisular.
• Permisos de comercialización y
trámites regulatorios engorrosos.
• Cumplimiento de estándares
internacionales.
• Certificación y disponibilidad de
bioterios.
3.2 TERCERIZACIÓN DE SERVICIOS
ENSAYOS CLÍNICOS
PRINCIPALES ACTORES
• SGS Colombia S.A. Empresa suiza con
representación en Colombia que realiza
ensayos, inspecciones, certificaciones y
validaciones en diferentes sectores de la
industria.
• Hospital Universitario San Vicente Fundación.
Lleva a cabo ensayos clínicos o series de casos y
cuenta con procesos estandarizados para ello.
Además, lleva a cabo ensayos clínicos
patrocinados por la industria farmacéutica.
• Hospital Pablo Tobón Uribe. Cuenta con una
unidad de investigación con múltiples estudios a
cargo en diferentes especialidades médicas.
¿CÓMO ESTÁ MEDELLÍN?
• Hospital Universitario San Vicente Fundación.
• Hospital Pablo Tobón Uribe.
• IPS Universitaria.
La mayoría de ensayos clínicos se enfocan hacia la
industria farmacéutica.
• PECET, U de A, lleva a cabo estudios clínicos en
IPSs para enfermedades tropicales.
• Grupo de Neurociencias de Antioquia, U de A, lleva
a cabo estudios clínicos para enfermedad de
Alzheimer.
• IATM, estudios clínicos internacionales relacionados
con imagenología.
El grupo de terapia celular del Hospital Universitario
de San Vicente Fundación ha mostrado estudios
"clínicos" de terapia celular en patología cardíaca.
SCAFFOLDING4.
Se busca potenciar a Medellín como ciudad eje de fabricación de andamios, producción de hidrogeles, descelularización de matrices y hojas
de cultivos celulares como soporte para crecimiento de tejidos funcionales para su comercialización a nivel nacional e internacional. En el
caso local se buscan aquellas áreas que están lo suficientemente consolidadas en materia tecnológica y con crecimiento económico
prospectivo: ortopedia, dermatología y cirugía cardiovascular. En Colombia se tienen altas tasas de incidencia de traumas, quemaduras,
úlceras y valvulopatías, pero el mercado local no produce soluciones, solamente el extranjero. Por lo tanto, se generaría una reducción de
costos a nivel nacional, lo cual representa beneficios al sistema de salud (disponibilidad para pacientes, oportunidad para IPS y bajos costos
para aseguradoras).
CAPACIDADES REQUERIDAS
• Equipos para caracterización de
materiales: microscopios de barrido,
ópticos y de transmisión, medidores
mecánicos, etc.
• Técnicas de fabricación:
electrospinning, lixiviación de
partículas, secado en frío y gas
foaming.
• Técnicas de caracterización biológica
y equipos de laboratorio.
• Insumos biológicos: medios de cultivo,
disponibilidad de células o líneas
celulares, marcadores, reactivos y
soluciones.
• Capacidad para realización de ensayos
clínicos y acceso a pacientes.
TIEMPO AL MERCADO
Corto plazo:
• Válvulas cardíacas ya que se cuenta
con disponibilidad de tejido
xenogénico y alogénico e
investigación consolidada en la
región y el país.
• Injertos para hueso.
• Injertos vasculares.
Mediano plazo:
• Producción de sustitutos para piel.
La generación de productos y patentes
puede verse aplazada en el tiempo
producto de las barreras regulatorias y
trámites para ensayos clínicos.
• Permisos de comercialización.
• Reglamentación para ensayos clínicos.
• Especialistas reacios a adopción de
tecnologías locales.
• Segmento dominado por compañías
multinacionales.
• Disponibilidad de materiales de
producción locales.
• Los productos importados se ingresan
como dispositivos médicos.
• Disponibilidad de bioterios.
• Recobro y aceptación por EPSs y
aseguradoras.
BARRERAS POTENCIALES
SCAFFOLDING4.
¿CÓMO ESTÁ MEDELLÍN?
• Grupo de in. en Ing. de Tejidos y Terapia Celular
(GITTC). U de A.
• Grupo de Inv. en Materiales Avanzados y Energía
(MATyER). ITM.
• Grupo de inv. en Biomateriales Avanzados y Medicina
Regenerativa (BAMR). U de A.
• Grupo de inv. En Dinámica Cardiovascular. UPB.
• Grupo de Inv. Ciencias de los Materiales. U de A.
• Grupo de Investigación en Ingeniería Biomédica
(GIBEC). EIA-CES.
• CardioVID y Hospital Pablo Tobón Uribe. Válvulas
cardíacas y tejido cardiovascular.
• Laboratorio Terapia Celular y Biobanco (IPS). Tejido
arterial.
• Corporación Bancórnea. Válvulas cardíacas, membrana
anmiótica y pericardio.
• Tissue Bank. Tejido musculo-esquelético.
• St Jude Medical. Válvulas cardíacas.
• Medtronic. Válvulas cardíacas, injerto de hueso.
• Stryker. Andamio para hueso.
• Organogénesis. Sustituto de piel.
• Covidien. Parches de reparación para hueso y piel.
• Baxter. Injerto óseo.
Grupos de investigación
• Tejidos blandos y mineralizados. Universidad del
Valle.
• Grupo de Trabajo en Ingeniería de Tejidos. UNAL –
Universidad del Bosque.
• Biomateriales dentales. Universidad del Valle.
PRINCIPALES ACTORES
5. CENTRO DE DESARROLLO TECNOLÓGICO Y FORMACIÓN EN
ESTUDIOS DE POSTGRADO
CAPACIDADES REQUERIDAS
• Formación a nivel de postgrados:
desarrollo del plan de estudios,
distribución de áreas y contenidos.
definición de créditos, lineamientos
de evaluación, requisitos de egreso y
titulación. Universidades con
infraestructura e instalaciones
adecuadas y personal académico
calificado.
• Relación adecuada y efectiva con el
sector productivo, fortalecimiento de
triangulación entre la Universidad,
Empresa, Estado.
• Redes de cooperación internacional.
TIEMPO AL MERCADO
De mediano a largo plazo:
• Cumplir con todos los requisitos
exigidos para la creación de un
programa acorde con la
normativa exigida por el
Ministerio de Educación Nacional.
• Búsqueda de profesores
capacitados en estás áreas.
• Instalación del centro de
desarrollo tecnológico a nivel
local.
La ingeniería de tejidos y las terapias celulares han hecho posible la realización de grandes avances en medicina regenerativa que
están revolucionando la medicina tradicional, los trasplantes de piel, tejidos, huesos, cartílagos y órganos vitales son algunas de las
prácticas que ya se están implementando en otros lugares como Estados Unidos y varios países de Europa. En Colombia este campo es
incipiente, por lo tanto es necesario fortalecer la investigación, promover la innovación tecnológica y transferir el conocimiento desde
los grupos de investigación hacia las empresas. Adicionalmente, es necesario crear programas académicos con el fin de responder las
exigencias competitivas del sector académico y productivo.
• Reglamentación y trámites para
implementar un nuevo programa según
el MEN.
• Implementación de laboratorios de
entrenamiento, prototipaje e insumos.
• Falta de profesores capacitados.
• Poca oferta laboral, pasantías en el
exterior y becas.
BARRERAS POTENCIALES
5. CENTRO DE DESARROLLO TECNOLÓGICO Y FORMACIÓN EN
ESTUDIOS DE POSTGRADO
¿CÓMO ESTÁ MEDELLÍN?
Las universidades que vienen trabajando con estas temáticas en la ciudad son:
• U de A: el GITTC soporta la Corporación de Ciencias Básicas Biomédicas. No
existe programa específico. El grupo de biomateriales avanzados y medicina
regenerativa, BAMR está trabajando con scaffolds y biomateriales. Doctorado en
Ciencias Farmacéuticas y Alimentarias (línea biotecnología y medicamentos).
Doctorado en Biotecnología.
• UNAL: Doctorado en Biotecnología.
• EIA-CES. Laboratorio de Cultivo Tisular. Programa de Ingeniería Biomédica.
• Corporación para investigaciones biológicas: línea de biología celular y
molecular.
• UPB: el grupo de Investigación en Dinámica Cardiovascular ha trabajado en
estudios de comportamientos valvulares y análisis de tejidos mediante
microscopía.
• El Comité directivo de la Corporación Ciencias Básicas Biomédicas de la UdeA
aprobó en una primera instancia la línea de énfasis para doctorado y maestría en
Ingeniería de tejidos y medicina regenerativa.
Algunos centros de desarrollo en la ciudad que están trabajando en otros sectores
son: ARTICA (TICS), CIDET (sector eléctrico), CIIEN (energía), BIOINTROPIC
(biotecnología y biodiversidad), CIAL, INTAL (alimentos), CIDEPRO (enfermedades
tropicales), EDIMEI (epidemiología y enfermedades infecciosas), CNPML (producción
más limpia), CIDI (desarrollo e innovación), CECIF (farmacéutica), CIDICO
(construcción) e ICIPC (plástico y caucho).
PRINCIPALES ACTORES
En Colombia actualmente no se ofrecen
estudios de educación en estás áreas; sin
embargo, algunas universidades cuentan con
infraestructura y herramientas que pueden
facilitar la implementación, tales como:
• UniAndes: cuenta con línea de
investigación en ingeniería de tejidos en
el departamento de ingeniería
biomédica.
• UNAL Bogotá: asignatura electiva para
posgrado - maestría en odontología
(ingeniería de tejidos y medicina
regenerativa).
Fuente: Nagji y Tuff, 2012 y Terwiesch y Ulrich, 2008.
El siguiente gráfico sitúa las oportunidades mencionadas de acuerdo al grado de desarrollo (novedad) en que se encuentran y su
posicionamiento en el mercado local. La franja más externa hace referencia a los productos o servicios que mayor innovación pueden
aportar a la ciudad en un mercado que se encuentra desatendido o es totalmente nuevo.
INCREMENTAL NUEVOEXISTENTE
AD
YACEN
TE
NU
EVO
EXIS
TEN
TE
1Nanotecnología
2.1 Medios
de cultivo
3.1 Controles
de calidad
3.2 Ensayos
clínicos
2.2Biopolímeros
4Scaffolding
5. Centros
desarrollo
tecnológico -
posgrado
TRANSFORMACIONAL:
desarrollo de avances e
inventos para mercados no
existentes.
ADYACENTE:
expansión de negocios
existentes en nuevos
mercados.
OPTIMIZACIÓN:
optimización de productos
existentes para clientes
existentes.
MATRIZ DE OPORTUNIDAD
(MERCAD
O)
(PRODUCTOS/SERVICIOS)
RECOMENDACIONES
1. Vincular proyectos basados en nanomedicina enfocados en ingeniería de tejidos y terapia celular con
el Centro Nacional de Nanotecnología liderado por la Iniciativa Regional de Innovación, Nano n, con
el fin de establecer colaboraciones-alianzas que permitan el acceso a la infraestructura, análisis e
interpretación de datos relacionados, reportes de investigación (eventos adversos o proyectos
fallidos), etc.
2. Establecer reglamentos y protocolos para trabajar con células madre de tal manera que todos los
procedimientos sean realizados de forma segura.
3. Brindar entrenamientos y capacitaciones a todo el personal involucrado en relación con el manejo
de laboratorios.
4. Promover alianzas entre universidades, centros de investigación y el sector empresarial con el
objetivo de transferir el conocimiento y las tecnologías.
5. Colaborar en la búsqueda de canales de financiación para apoyar proyectos de investigación y
desarrollo relacionados con las oportunidades identificadas.
6. Prestar servicios de asesoría e información general en pro de la elaboración de proyectos entre los
grupos de investigación y las empresas. Así mismo, apoyar los trámites de negociación y contratación
que se generen entre los mismos.
7. Brindar apoyo a los investigadores y empresarios en materia de protección de los desarrollos de
investigación y en la elaboración de patentes y su explotación a nivel nacional e internacional.
8. Fomentar la incorporación de profesionales altamente calificados (maestría y doctorado) en el sector
empresarial.
9. Promover proyectos de investigación y desarrollo con miras a la generación de productos patentables
de IT&TC basados en datos epidemiológicos y de mercado.
RECOMENDACIONES
10. Fortalecer alianzas entre grupos de investigación locales con los grupos de las universidades
que mayor desarrollo en patentes y publicaciones han tenido en IT&TC.
11. Establecer como prioritario el desarrollo de terapias y productos dirigidos a trauma, úlceras,
quemaduras y enfermedades cardiovasculares.
12. Promover el desarrollo y fabricación de andamios y de nuevos materiales que mejoren el
desarrollo y comportamiento de los mismos frente a terapias de IT&TC.
13. Realizar análisis de mercado profundo para determinar la viabilidad de la generación de
negocios basados en la tercerización de controles de calidad y ensayos clínicos para IT&TC.
14. Establecer modelos de negocio derivados de los análisis de mercado, teniendo en cuenta las
barreras normativas, tecnológicas y de formación en IT&TC.
15. Establecer grupos de estudio para brindar recomendaciones relacionadas con el tema
regulatorio al Ministerio de la Protección Social y al Invima, con el fin de evitar las barreras
regulatorias presentes hoy día.
16. Establecer bases de datos con Cámaras de Comercio, Andi y otros gremios para determinar
posibilidades de alianzas entre grupos de investigación y empresas privadas especializadas en
IT&TC.
17. Ayudar a establecer alianzas entre grupos de investigación locales y/o empresas emergentes
con entidades europeas para presentación de proyectos a Horizon 2020.
EXPERTOS CONSULTADOS
• Luz Marina Restrepo Múnera.
Coordinadora del Grupo Ingeniería de Tejidos y Terapias Celulares
Facultad de Medicina, Universidad de Antioquia.
• Félix Echeverría E.
Centro de Investigación, Innovación y Desarrollo de Materiales – CIDEMAT
Sede de Investigación Universitaria – SIU. Universidad de Antioquia.
• Luis Horacio Atehortúa López
Coordinador Medicina Crítica y Cuidado Intensivo
Universidad de Antioquia, UCI Cardiovascular, Hospital Universitario San Vicente Fundación.
• Clara Lina Salazar González
Coordinadora Grupo de Investigación GIBAA
Escuela de microbiología. Universidad de Antioquia.
• Óscar Velásquez
Cirujano Cardiovascular
Unidad Cardiovascular. Hospital Universitario San Vicente Fundación.
REFERENCIAS
• Guía Rápida Horizonte 2020 (s.f.). Disponible en: http://www.cdti.es/recursos/doc/5811_10111011201320716.pdf.
• Nagji, B. y G. Tuff (2012). «Managing Your Innovation Portfolio». Harvard Business Review.
• Plataforma de grupos de investigación Colciencias (s.f.). Disponible en: http://scienti.colciencias.gov.co:8083/ciencia-
war/.
• Terwiesch, Ch. y K. Ulrich (2008). «Managing the opportunity portfolio». R&D/BUSINESS STRATEGY.
