Una nueva bioimpresión que repara heridas profundas

Científicos de la Universidad de Pensilvania, en EEUU, han inventado una nueva técnica de bioimpresión 3D que permite cerrar lesiones en la zona craneofacial reparando el tejido óseo y el blando a la vez.

Reparar una lesión en la cabeza en la que están afectados a la vez piel, tejido blando y hueso es un trabajo complicado para los cirujanos. La intervención supone ir cerrando diferentes capas de los diferentes tejidos, cada una con una características distintas, con gran precisión. Para que el hueso trasplantado se mantenga vivo se cubre de tejido blando con riego sanguíneo, luego se repara la zona de tejido blando y finalmente la piel.

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"Este trabajo es clínicamente significativo", comenta el profesor Ibrahim T. Ozbolat, uno de los creadores de esta nueva técnica. "Tratar los defectos compuestos, fijando los tejidos duros y blandos a la vez, es difícil. Y para la zona craneofacial, los resultados tienen que ser estéticamente agradables".

Según sus creadores, esta nueva técnica viene a aportar una alternativa más rápida y que, en lugar de usar tejidos que provengan de un donante o del propio paciente, utiliza distintas tecnologías de impresión 3D para generar los nuevos tejidos. La tinta de esta bioimpresora está compuesta por colágeno, quitosano, nanohidroxiapatita y células madre capaces de crear hueso, cartílago y grasa de médula. Estos compuestos son capaces de reparar tanto huesos como tejidos blandos de la dermis y la epidermis.

Tal y como explican los investigadores en este artículo publicado en la revista 'Advanced Functional Materials', las pruebas se han realizado en el laboratorio primero y luego en ratones. Durante los experimentos consiguieron reparar agujeros de cinco milímetros. Primero huesos y tejido blando por separado y luego los dos juntos.

Los investigadores crean primero una imagen que recrea con precisión la estructura de la zona dañada. Luego se repara la capa de hueso y se cubre con otra capa de tejido a modo de barrera que imita el periostio, una membrana que cubre el cráneo y que concentra gran cantidad de tejido vascular que es fundamental para mantener los huesos con vida. Esta barrera es esencial para que las células de la piel no entren en contacto con el hueso y empiecen a crecer ahí, afirma Ozbolat.

Después se imprimen las capas que forman la dermis y la epidermis. "La bioimpresora tardó menos de cinco minutos en colocar la capa ósea y el tejido blando", comenta el profesor Ozbolat.

Este experimento se repitió más de 50 veces y el tejido blando se cerró completamente en cuatro semanas. El hueso tarda un poco más, tras seis semanas solo se reparó al 80%, aunque Ozbolat asegura que estos plazos son normales en este tipo de tejidos.

Los investigadores quieren seguir avanzando en esta técnica y reconocen que para que sea aún más efectiva tienen que incluir nuevos materiales que ayuden a la vascularización. El reto que les queda por delante es poder aplicar esta tecnología en otras áreas como la neurocirugía, la cirugía maxilofacial o la cirugía plástica. Así como crear una impresora mayor que pueda aplicarse a animales más grandes.

Las técnicas de bioimpresión, como la desarrollada por los científicos de la Universidad de Pensilvania, están tomando cada vez más relevancia en la medicina moderna. Hemos visto avances en este tipo de tecnología que acortan el tiempo de impresión y nos acercan al sueño de producir órganos complejos como hígados y corazones a demanda. Aunque todavía falta tiempo para eso, estas técnicas prometen ser la solución para el problema de las interminables listas de espera para trasplantes.

Según la profesora Iris Rivero, del Rochester Institute of Technology, la impresión 3D es la única manera de poder satisfacer la demanda de órganos que hay en el planeta. Esta tecnología no solo salvará de la muerte a cientos de miles de personas, también mejorará la calidad de vida de millones de pacientes. Y, además, ahorrará dinero al sistema de salud y la sociedad en general eliminando costes asociados al cuidado de los enfermos.