Un centro del CONICET La Plata presentó un proyecto para
diseñar terapias personalizadas con una máquina bio3D desarrollada con apoyo
estatal.
Las expectativas que surgieron en el Laboratorio de
Nanobiomateriales del Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones
Industriales (CINDEFI, CONICET-UNLP) con la creación de una bioimpresora
tridimensional se han plasmado en distintos proyectos relacionados con la
salud. Actualmente, uno de los más prometedores consiste en la obtención de
membranas o apósitos con antibióticos para aplicar sobre las heridas en
personas diabéticas, cuyo proceso de cicatrización resulta muy dificultoso.
Al frente del grupo de trabajo, el investigador superior del
CONICET Guillermo R. Castro explica que el objetivo es imprimir estructuras
diseñadas a medida del paciente que puedan depositarse sobre el tejido dañado y
evitar las temidas infecciones microbianas que suelen derivar en gangrenas y
que, muchas veces, terminan en amputaciones. “Como nosotros investigamos con
materiales biológicos, nos interesa obtener piezas con volumen que sean
compatibles con la vida, con lo cual las impresoras 3D convencionales, que en
general utilizan plásticos, no nos sirven. La que desarrollamos aquí es la
primera producida en el país con apoyo del Ministerio de Ciencia, Tecnología e
Innovación Productiva de la Nación (MINCyT)”, señala en referencia a la máquina
con la que cuenta el laboratorio.
“En uno de nuestros últimos proyectos apuntamos a tratar las
heridas de personas diabéticas, que se producen fundamentalmente en piernas y
pies”, explica Castro. Como la enfermedad afecta, entre otros, al sistema
nervioso y a la vascularización periférica, se produce la pérdida de
sensibilidad ante una lastimadura o un roce prolongado. Sumado a que la cauterización
demora mucho tiempo, se forman las llamadas escaras y/o úlceras por presión,
tejido muerto que favorece la aparición de microorganismos y que suele dar
lugar a peligrosas infecciones que pueden esparcirse por todo el cuerpo.
La idea del equipo consiste en escanear la zona afectada y
diseñar en la computadora lo que sería un molde, para después imprimirlo
utilizando un biopolímero, como se denomina a los materiales macromoleculares
producidos por los seres vivos, como algas, microorganismos, etc. No sólo son
biodegradables sino que también permiten el crecimiento de células en ellos.
Tienen la apariencia de un gel y, mezclados con un antibiótico, serían
introducidos como matriz en la impresora para que ésta genere un parche
modelado con la misma forma y tamaño que la lesión en la cual se depositaría.
“¿Por qué trabajamos con las heridas de los diabéticos? De
acuerdo a un informe de la Organización Mundial de la Salud (OMS), hay 422
millones de enfermos de los cuales un gran porcentaje padece estas heridas
crónicas. La complicación que presentan es que, al formarse una escara por
encima del tejido, no deja actuar al antibiótico, y la única manera de
eliminarla es utilizando un bisturí, un procedimiento muy doloroso”, relata
Castro. Por eso, las membranas biocompatibles que se proyectan contendrían
también una enzima, es decir una proteína, encargada de desarmar la escara para
permitir la entrada del medicamento. La misma terapia podría aplicarse a
quemaduras, muy propensas a infectarse.
Lograr apósitos de estas características permitiría, al
mismo tiempo, que las terapias sean personalizadas no solamente en cuanto a la
forma y profundidad de la lastimadura, sino también al tipo de antibiótico y la
dosis a administrar, teniendo en cuenta que muchas personas presentan
reacciones adversas a ciertos fármacos. ¿Y cuál sería el tiempo de impresión de
este parche? “Media hora, en promedio”, asegura el experto. Mientras
profundizan los ensayos con la bioimpresora, los científicos confían en poder
hacerle modificaciones que permitan en un futuro construir estructuras de mayor
tamaño y precisión.
Original, única y premiada
Con el antecedente más antiguo situado en 1992 – la
fabricación del primer prototipo por parte de una empresa norteamericana-, las
impresoras 3D han atravesado ya muchísimas innovaciones tecnológicas en su
funcionamiento y los materiales que utilizan. Lo que hacen estas máquinas es
depositar la tinta o el plástico en finas capas apiladas, respondiendo a un
diseño digital que se envía desde una computadora. La del CINDEFI fue creada en
2015 por Sergio Katz, profesional adjunto del CONICET, para un concurso
organizado por el MINCyT.
“El objetivo era innovar en la impresión tridimensional así
que presenté el proyecto para desarrollar una máquina que, en lugar de armar
objetos a través de un cabezal que va derritiendo un plástico, lo hiciera
liberando el material orgánico a través de una jeringa”, relata Katz, quien
resultó ganador del certamen y obtuvo el subsidio para concretar su idea. Ya
con el equipo en el laboratorio, a lo largo de 2016 los integrantes del
laboratorio se abocaron a realizar diferentes ensayos para calibrarlo y ajustar
sus posibilidades a las líneas de investigación que llevan adelante. La
bioimpresora también recibió una distinción de la Universidad Nacional de La
Plata (UNLP) y un reconocimiento por parte de la Presidencia de la Nación.
En ese camino, y de la mano de una beca otorgada por el
Ministerio de Educación de la Nación, el becario doctoral del CONICET Bernardo
Bayón viajó a Barcelona durante seis meses para perfeccionarse en el uso de
impresoras 3D y traer ideas nuevas. “Las pruebas que hacemos son todas In
vitro, es decir en el laboratorio, para poner a punto el equipo en todo
sentido, teniendo en cuenta que para poder crear las piezas deseadas los
materiales necesitan determinada viscosidad, consistencia y otras propiedades”,
señala, y coincide con Castro en que “en este momento realmente podemos afirmar
que estamos obteniendo muy buenos resultados, y que nos encontramos cada vez
más cerca de lo que queremos: obtener estructuras complejas que puedan
reemplazar o reparar tejidos dañados”.
Fuente: Conicet - Ver más sobre Ciencia
