Nueva técnica biomédica permitirá la reparación del tejido por impresión en 3D

Un equipo del Instituto Wyss y de la Universidad de Harvard (EE UU) ha desarrollado un método de bioimpresión 3D de tejido vascularizado compuesto por células madre humanas, matriz extracelular y canales circulatorios revestidos de células endoteliales de los vasos sanguíneos. La red vascular contenida dentro de estos tejidos profundos permite el paso de fluidos, nutrientes y factores de crecimiento celular, según un artículo científico publicado en la revista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences‘, de los Estados Unidos.

“Este último trabajo amplía las capacidades de nuestra plataforma de bioimpresión […] y representa un paso más para crear arquitecturas para el tejido de reparación y regeneración”, ha declarado Jennifer A. Lewis, una de las autoras del estudio. Hasta ahora, la conservación de tejidos humanos a partir de una variedad de tipos de células estaba limitada por la falta de una técnica para incrustarles redes vasculares que permitieran mantenerlos vivos. Sobre la base de trabajos anteriores, Lewis y su equipo han incrementado el espesor del tejido en casi diez veces y han preparado así el escenario para futuros avances en la ingeniería de tejidos y su regeneración.

Los tejidos bioimpresos de Jennifer A. Lewis se han mantenido vivos durante más de seis semanas. El novedoso método de bioimpresión 3D (bioprinting) utiliza un molde de silicona personalizable para albergar la estructura del tejido impreso. Dentro de este molde se imprime en primer lugar una red de canales vasculares y, a continuación, las células madre.

Las tintas son autoportantes y lo suficientemente fuertes como para mantener la forma a medida que se aumenta el tamaño de la estructura con cada cada de deposición.

Las reacciones no se han hecho esperar. El doctor Anthony Atala, un especialista que está familiarizado con el estudio, afirma que la nueva investigación es prometedora: “Muestra lo que puede suceder en el laboratorio respecto al desarrollo de tejido parecido al humano”, comentó Atala, sobre todo cuando se trata de crear un tejido que se puede alimentar con fluidos corporales, como la sangre y el plasma. Atala es director del Instituto de Medicina Regenerativa Wake Forest de la Universidad de Wake Forest en Winston-Salem, Carolina del Norte.

El objetivo es utilizar “bioimpresoras” 3D para crear músculos, huesos e incluso células de órganos. Hasta ahora, los científicos han tenido cierto éxito. El Instituto Wake Forest implantó tejido bioimpreso en roedores, e incluso creó hace poco una oreja sintética del tamaño de la de un bebé, apuntó Atala.

“Uno de los problemas ha sido cómo producir tejidos que no se colapsen y que puedan ingerir nutrientes y expulsar desperdicios”, dijo por su parte el doctor Glenn Green, profesor asociado de otorrinolaringología pediátrica del Hospital Pediátrico C.S. Mott, de la Universidad de Michigan. “Nuestros cuerpos -añadió- utilizan una compleja estructura de vasos sanguíneos con tejidos de soporte para hacerlo de forma natural. Pero los tejidos grandes impresos en 3D se han deshecho o muerto”.

En el nuevo estudio, los investigadores de Harvard crearon tejido en el laboratorio que sobrevivió durante más de seis semanas y que estaba “vascularizado”, lo que significa que tenía vasos que podían ser infundidos con factores de crecimiento que animan a las células a multiplicarse. Green advirtió que el tejido no estará listo para pruebas en humanos en un futuro próximo. Pero la existencia de los vasos permitirá a los investigadores evaluar medicamentos en el tejido, que funcionará como el tejido humano: “Esto reducirá de forma marcada la necesidad de pruebas con animales, al mismo tiempo que ofrecerá predicciones más precisas sobre cómo afectarán los agentes al cuerpo humano”.

En cuanto a los costos potenciales para los pacientes, Atala dijo que la automatización del proceso de bioimpresión tiene el potencial de abaratar los gastos. Green se mostró de acuerdo, pero advirtió que el proceso de llevar tejidos bioimpresos al mercado será costoso al principio. Según Green, tejidos como el cartílago y el hueso son los que probablemente se desarrollen primero, y los tejidos más complejos más adelante: músculos, entonces órganos como el riñón y el páncreas, y luego órganos que tienen una conexión directa con el cerebro, como el ojo. “El potencial final es regenerar o reemplazar todas las partes del cuerpo”, planteó Green. “Este trabajo es un paso inicial bueno y necesario en un largo camino”.