Las estructuras impresas han mostrado su viabilidad
estructural y funcional en animales.
Los diccionarios tecnológicos tienen que ir haciendo hueco a
un nuevo término: la bioimpresión. Usando una impresora 3D creada por ellos, un
grupo de especialistas en medicina regenerativa de EE UU ha demostrado la
viabilidad de tejidos vivos impresos. Con el mismo sistema imprimieron huesos,
cartílagos y músculos que después implantaron en modelos animales. En un
porcentaje superior al 90%, las estructuras impresas regeneraron el tejido,
creando su propio sistema vascular.
La ingeniería de tejidos es una de las grandes promesas de
la medicina regenerativa. En un futuro, tras escanear la zona u órgano dañada,
un programa modelará la estructura y tejidos a imprimir y una impresora 3D que
usa células en vez de tinta obrará el milagro. Ya hay empresas que comercializan
tejidos celulares sacados por la impresora, como Organovo. Pero restaurar una
parte del cuerpo defectuosa o dañada por un accidente exige una tecnología que
aún no ha llegado pero que la ciencia está acercando paso a paso.
El último de estos avances lo ha dado el grupo de
investigación en medicina regenerativa del Centro Médico Baptista Wake Forest
(Winston-Salem, EE UU). Dirigidos por Anthony Atala, han creado una impresora
de material vivo o bioimpresora. Su nombre o siglas es ITOP, o sistema integrado
de impresión de tejidos y órganos, en inglés. El artilugio es algo aparatoso,
pero no más que otras impresoras 3D de uso industrial. Pero ITOP imprime
estructuras vivas en vez de cosas.
"Esta nueva impresora de tejidos y órganos es un
importante avance en nuestro objetivo de crear tejido de reemplazo para los
pacientes, dice en una nota el doctor Atala, que ya hace unos años consiguió
crear cartílago con una impresora de inyección de tinta. Ahora han
perfeccionado el sistema. "Puede fabricar tejidos a escala humana de
cualquier forma y estables. Con su desarrollo, esta tecnología podría usarse
para imprimir estructuras de tejidos y órganos para su implantación
quirúrgica", añade.
ITOP parte de aquellos primeros trabajos. La impresora
realiza un doble proceso. Por un lado, usa polímeros para recrear una matriz
con la estructura básica del tejido a imprimir. Por el otro, sobre esa
estructura inyecta un hidrogel enriquecido con las células de interés. Por
ejemplo, precursores de las fibras musculares, mioblastos, para imprimir un
músculo, o condrocitos si lo que se trata es de crear una oreja u otro tejido
cartilaginoso. Los investigadores usaron también células madre procedentes de
líquido amniótico humano como base para imprimir una mandíbula o una porción
del cráneo.
El principal problema hasta ahora en este punto del proceso
era conseguir que el biomaterial impreso no solo se mantuviera vivo, sino que
sirviera de base para que las células proliferaran a lo largo de la estructura.
Según los resultados de su investigación, publicada en Nature Biotechnology,
tanto las células usadas para el tejido muscular, como los de huesos o las de
la oreja seguían vivas seis días después de su impresión y habían iniciado
procesos de proliferación celular.
Lo siguiente fue probar su viabilidad tanto estructural como
funcional. Cada una de las impresiones fue implantada en diferentes modelos
animales, ratas y ratones. En los cuatro casos, la supervivencia celular superó
el 90% y en todos ellos, los tejidos impresos fueron capaces de proliferar,
generando nuevo tejido. Una de las claves para esta regeneración parece haber
sido la inclusión de microcanales dentro la estructura impresa que, como si
fuera un sistema vascular propio, permitieron la circulación del oxígeno y los
nutrientes.
"Nuestros resultados indican que la formulación de
biotintas que hemos usado, combinado con los microcanales, ofrece el ambiente
adecuado para mantener las células vivas y soportar el crecimiento celular y de
los tejidos", explica Atala. Aún queda lo más difícil, repetir estos
resultados con humanos. Pero el Ejército de EE UU, que es el que ha financiado
esta investigación por sus grandes posibilidades con los heridos de guerra,
está decidido a que la impresora de huesos sea una realidad.
Fuente: Diario El País - Ver más sobre Ciencia y Salud
