probada en ratas

Una nueva técnica permitirá imprimir tejidos y órganos humanos a la carta

Trasplantar una estructura impresa en 3D con materiales biocompatibles está más cerca de ser una realidad. Un equipo de investigadores acaba de publicar un sistema mejorado
Foto: Oreja obtenida por el método ITOP. (Anthony Atala)
Oreja obtenida por el método ITOP. (Anthony Atala)
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Cada año, casi 5.000 personas reciben un trasplante en España, país líder en donantes. Ya sea un riñón o un brazo, implantar una estructura ajena en un paciente presenta un doble problema: encontrar la 'pieza de repuesto' compatible con el receptor e impedir que su cuerpo la rechace como algo extraño. Para acabar con estas dificultades, la impresión en 3D permite obtener réplicas exactas fabricadas con materiales biocompatibles.

Las prótesis impresas en 3D existen desde hace años, pero conseguir que un material se comporte como un tejido real hasta el punto de incorporarse a un cuerpo humano evitando el rechazo es otra historia. Anthony Atala, director del Instituto de Medicina Regenerativa Wake Forest (EEUU), es uno de los grandes pioneros en el campo de la impresión de órganos. El investigador de origen peruano ha publicado hoy un artículo en la revista 'Nature Biotechnology' en el que presenta un nuevo método que supera este obstáculo.

El sistema de impresión de órganos y tejidos integrados (ITOP, por sus siglas en inglés) ha llevado una década de desarrollo. La espera ha valido la pena, porque Atala y su equipo han logrado fabricar desde una oreja a tejido óseo que, tras su implante en ratones, desarrollaron vasos sanguíneos adaptándose al tejido de alrededor sin mostrar rechazo.

Una nueva técnica permitirá imprimir tejidos y órganos humanos a la carta

“Esta impresora de órganos y tejidos es un importante avance en nuestra misión de fabricar reemplazos para pacientes”, asegura Atala. Los resultados con animales demuestran, en su opinión, que es posible imprimir estructuras vivas que sustituyan a otras dañadas en un paciente.

Gracias a una especie de 'tinta' optimizada por los investigadores, las células del nuevo tejido viven más tiempo y mejoran su crecimiento

Imprimir una prótesis externa que sustituya a un brazo amputado o corrija un defecto en el corazón o la tráquea es más 'sencillo', pues solo requiere que la estructura esté fabricada con materiales biocompatibles que no causen daño en el organismo. Pero imprimir órganos o tejidos vivos implica que estos tengan el tamaño y la resistencia suficientes como para resistir el trasplante, y que además se integren en el cuerpo del receptor.

ITOP emplea materiales similares al plástico pero biodegradables para crear la forma deseada, junto a geles acuosos que contienen -sin dañarlas- células del tejido. “Permite fabricar órganos estables a escala humana con cualquier forma”, aclara Atala.

Gracias a una especie de 'tinta' optimizada por los investigadores, las células del nuevo tejido viven más tiempo y mejoran su crecimiento. Una serie de microcanales en el interior de la estructura permiten que el oxígeno y los nutrientes mantengan estos tejidos vivos el tiempo suficiente para que se integren de forma normal en el cuerpo.

Mandíbula y oreja impresas en 3D. (Atala)
Mandíbula y oreja impresas en 3D. (Atala)

Impresión a la carta

“La biotinta combinada con los microcanales forma el entorno adecuado para mantener las células vivas y favorecer el crecimiento celular y tisular”, añade el investigador. Estas dos innovaciones permitieron implantar una oreja del tamaño de la de un bebé en una rata, que comenzó a producir vasos sanguíneos a su alrededor en un par de meses.

La técnica, que ha llevado una década de desarrollo, minimiza el rechazo de la estructura impresa por parte del paciente

Los estudios previos señalan que estas estructuras vivas no deben ser mayores de 0,02 cm para sobrevivir, pero mediante ITOP fue posible fabricar una oreja de casi cuatro centímetros que no mostró rechazo alguno.

De momento, los investigadores han logrado aplicar la técnica en ratas, pero también consiguieron imprimir estructuras óseas y musculares de tamaño humano. Según Atala, la combinación de la ITOP con técnicas como la resonancia magnética hará posible escanear la oreja de un paciente y fabricar una pareja a juego para imprimir órganos y tejidos a la carta.

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