Alrededor del mundo se adelantan múltiples estudios que tienen como objetivo crear órganos y tejidos "artificiales”. Es una técnica que permitirá reconstruir órganos dañados y crear nuevos a partir de las células del mismo paciente. Los proyectos van desde corazones y orejas hasta piel y vasos sanguíneos.
Antes de continuar es necesario comprender qué significa el término bioimpresión, ya que en él hay esperanza para la salud mundial de millones de pacientes. La bioimpresión es una tecnología que utiliza células vivas y materiales biológicos para crear estructuras tridimensionales en el laboratorio. Es similar a la impresión 3D, pero en lugar de usar plástico u otros materiales sintéticos, utiliza materiales biocompatibles para construir tejidos y órganos para su uso en la medicina regenerativa y la investigación.
Aunque todavía hay muchos desafíos por superar antes de que los órganos bioimpresos sean completamente funcionales y duraderos, los investigadores están dando pasos gigantes en este campo. La bioimpresión tiene el potencial de revolucionar la medicina, ya sea produciendo órganos para pacientes que esperan un trasplante, o ayudando a los científicos a entender mejor ciertas enfermedades. En todo el mundo, hay numerosos proyectos de bioimpresión en marcha, que van desde la impresión de tejidos hasta la creación de órganos completos en 3D.
En el año 1988, el Dr. Robert J. Klebe de la Universidad de Texas presentó su proceso Cytoscribing, un método de microposicionamiento de células para crear tejidos sintéticos en 2 o 3D utilizando una impresora de inyección de tinta clásica. Este podría considerarse el primer acercamiento de la medicina a la bioimpresión, pero el término realmente fue acuñado por primera vez hace 20 años por el Dr. Gabor Forgacs, un biólogo húngaro-estadounidense, quien lo utilizó para describir una técnica que utiliza células vivas para crear estructuras tridimensionales en el laboratorio.
Un equipo de investigación de la Universidad de Boston hizo una réplica miniatura de un corazón humano. Se creó combinando células cardiacas derivadas de células madre humanas y piezas acrílicas impresas en 3D a microescala. Fue nombrado miniPUMP y su principal característica es que puede latir por sí solo, igual que un corazón humano, gracias a su tejido vivo. El proyecto busca entender cómo funciona el corazón humano, estudiar por ejemplo cómo es su crecimiento en un feto o cómo las enfermedades afectan su tejido.
Trestle Biotherapeutics, con sede en California, trabaja en el desarrollo de tejido que puede implantarse en pacientes con enfermedad renal terminal. El objetivo es sustituir y complementar las funciones renales pérdidas, lo que podría reducir la necesidad de diálisis y proporcionar una solución de reemplazo de órgano en el futuro
Según un artículo publicado en National Geographic España, en California del Norte el investigador Anthony Attala presentó en 2017 un nuevo sistema para mantener vivos los tejidos creados en el laboratorio. Creó una especie de microcanales con los cuales pudo inducir la creación de vasos sanguíneos necesarios para hacer llegar los nutrientes y el oxígeno que necesitan las células para desarrollarse. Attala también construyó una oreja modelada con bioimpresión utilizando células humanas cultivadas en el laboratorio, y la implantó en un ratón, consiguiendo así la formación de vasos sanguíneos.
Cada año, más de 1,5 millones de personas sufren problemas de córnea que pueden llegar a causar ceguera. Intentando dar solución a esta problemática en la India, un grupo de investigadores concluyó con éxito el desarrollo de la primera córnea bioimpresa en 3D. El tejido fue fabricado a partir de una biotinta obtenida de tejido corneal humano y fue probado en conejos, dando resultados muy prometedores. Aunque aún falta tiempo para que pueda ser utilizado en humanos, estos avances en el campo de la oftalmología ayudarán a tratar enfermedades como la cicatrización corneal y el queratocono. Los expertos también indican que por cada córnea humana donada, se pueden imprimir tres nuevas en 3D.
Un ovario artificial impreso en 3D fue desarrollado por un grupo de científicos chinos utilizando células de ratón y un hidrogel llamado GelMA. Aunque no es adecuado para células ováricas primarias, se demostró que es eficiente para el crecimiento in vitro de folículos ováricos. Los investigadores creen que sus resultados podrían tener aplicaciones clínicas en el tratamiento de enfermedades endocrinas y reproductivas femeninas.
Una joven estadounidense con microtia (una anomalía congénita que impide el desarrollo del oído externo) recibió un trasplante de oreja impresa en 3D con éxito. El implante fue creado por 3DBIO Therapeutics utilizando hidrogel de colágeno y células de cartílago del paciente. El proceso de impresión dura unos 10 minutos y es menos costoso que el método convencional de fabricación de prótesis de cartílago costal. También en Francia se llevó a cabo con éxito una reconstrucción de nariz en un paciente con cáncer de cavidad nasal, se le hizo crecer su propia nariz utilizando un biomaterial impreso en 3D que se le implantó bajo la piel del antebrazo. Tras dos meses, se completó la colonización del trasplante a la zona nasal y el paciente tuvo una nariz completamente operativa, hecha con sus propias células.
Otros proyectos relevantes se adelantan en Brasil, Polonia y Francia, donde se crearon un mini hígado en 90 días, un páncreas biónico y un prototipo de piel, respectivamente, todos utilizando el método de impresión 3D y buscando solucionar problemas que aquejan la salud humana.
La bioimpresión 3D es una tecnología fascinante que está revolucionando la medicina, ofrece una alternativa prometedora a los métodos convencionales de trasplante y prótesis, pero más que eso se convierte en una nueva esperanza de vida para pacientes con enfermedades complejas en todo el mundo. Aunque todavía hay desafíos y limitaciones por superar, el potencial de la bioimpresión 3D para mejorar la salud humana es indudable, en cuestión de pocos años veremos su aplicación con órganos simples.
¿Cuáles crees que son los principales desafíos que tiene la medicina para adoptar con éxito esta tecnología? ¿Puede de alguna manera tu empresa ayudar a mitigarlos?
¿Crees que este tipo de órganos serán accesibles para todos?
¿Qué otra aplicación podría tener el método 3D?
¿Cómo aprovechar la impresión 3D en los procesos de tu empresa?
