"Los avances en la impresión 3-D nos han dado la capacidad de fabricar prótesis, piezas de automóviles y hasta ropa bajo demanda. ¿Serán lo siguiente órganos humanos?
Es una posibilidad, en opinión de la investigadora Shayn
Peirce-Cottler, que dirige el laboratorio de bioingeniería de la
Universidad de Virginia (Estados Unidos).
Peirce-Cottler y su equipo están dando pequeños pasos hacia ese
objetivo mediante una bioimpresora que puede fabricar tejido humano y
hueso.
Mientras tanto, están usando la máquina - sólo existen cuatro iguales
en los Estados Unidos - para resolver algunos problemas clínicos
prácticos.
Recientemente, el laboratorio ha impreso islotes pancreáticos, grupos
de células que pueden producir la hormona insulina, para ser
trasplantados a pacientes diabéticos.
"Son lo que deja de funcionar correctamente cuando se sufre
diabetes", ha declarado Peirce-Cottler, la cual añadió que esas células
normalmente tienen que ser donadas para poder realizar estos
trasplantes.
"Eso parecía como fruta madura para nosotros", expresó.
Por el camino, Peirce-Cottler aseguró que alberga la esperanza de
fabricar tejido muscular, que podría ser utilizado para el tratamiento
de defectos craneofaciales, como el paladar hendido (leporino).
La bioimpresión se encuentra todavía en su infancia, y los
científicos sólo están empezando a aprender a trabajar sobre las
complejidades de la fabricación de tejidos humanos. Las impresoras 3D
depositan capas delgadas de células en finas capas de gel conocido como
"biopaper."
Las células se unen al gel para crear estructuras apropiadas de capas
celulares que creen hasta convertirse en tejidos. Dado que las células
son seres vivos y no totalmente predecibles, la bioimpresión
('bioprinting' en inglés) es más compleja que la impresión 3D
tradicional.
"Incluso después de imprimir [tejido], que va a hacer las cosas que
hacen los seres vivos, como crecer y encogerse, debemos tener en cuenta
el proceso de impresión," dijo Peirce-Cottler. "Tenemos que anticipar
el crecimiento y la remodelación que van a experimentar los tejidos
después de imprimirlos."
Actualmente, los investigadores son capaces de fabricar el tejido del
tamaño de una moneda de veinticinco centavos, dijo Peirce-Cottler.
Su laboratorio se centra en la impresión 3D de los vasos sanguíneos,
los canales por los que circulan la sangre y el oxígeno a través de los
tejidos.
"Una vez que superemos esa barrera crítica, podremos imprimir
cualquier tejido", añadió. "Ese es el principal cuello de botella:
conseguir que la sangre llegue a las células."
Los investigadores que utilizan esta tecnología también tienen que
encontrar una manera de mantener el sistema inmunológico del cuerpo para
que no ataque al tejido implantado, dijo Peirce-Cottler. Según sus
estimaciones, los científicos podrían ser capaces de imprimir órganos
enteros en algún momento en los próximos 25 años.
El Laboratorio de Peirce-Cottler en la Universidad de Virginia es uno
de los cuatro que existen en los Estados Unidos que cuentan con la
bioimpresora RegenHu, fabricada en Suiza.
Por ello, esta tecnología representa una oportunidad única no sólo
para los investigadores, pero para los estudiantes que esperan para
familiarizarse con la nueva tecnología.
La Universidad de Virginia adquirió dos de estas bioimpresoras, una
para el departamento de Peirce-Cottler y otra para el Fontaine Research
Park, que dirige el cirujano e investigado Kennet Brayman. En conjunto,
las dos máquinas le han costado a la institución 300.000 dólares.
Según la doctora Peirce-Cottler, lo que lo hace diferentes a estas
bioimpresoras fabricadas en Suiza es que la resolución a la que se puede
imprimir es mucho, mucho más fina que en las otras impresoras
disponibles anteriormente, de forma que las células son más o menos del
orden de 10 micras a 100 micras de tamaño, y esta impresora es capaz de
imprimir unas pocas células junto a otras y luego pasar a otra ubicación
e imprimir algunas células más, con lo que se obtiene una resolución
mucho más fina.
Como curiosidad, la investigadora practica con sus alumnos de la
Universidad usando loción Nivea y jalea de petróleo, porque las dos
sustancias tienen una viscosidad similar a las células que se utilizan
en la investigación real.
Un estudiante mostró varias formas que los alumnos habían diseñado e
impreso utilizando la crema Nivea: un tiburón, un castillo y una
estructura de colágeno tipo canasta que podría ser utilizada en el
futuro para el implante de células en un paciente. El diseño de
estructuras creativas es una manera divertida de que los estudiantes
aprendan la capacidad total de la bioimpresora.
Un alumno llamado Koprey Marshall afirma que ha aprendido ya bastante
sobre cómo funciona la bioimpresora y la forma en que capa por capa va
creando unas figuras bastante elaboradas y la increíble precisión con la
que lo pueden hacer.
Añadió que pasa alrededor de 8 horas diarias trabajando en el
laboratorio. A finales del verano, espera ser capaz de imprimir tejido
muscular que será implantado en ratas. Esta es una de las
investigaciones que se han estado desarrollando en laboratorios de la
Universidad de Virginia durante algún tiempo pero que eran difíciles de
materializar sin una bioimpresora de esta precisión." (Imprimalia, 06/07/2015)
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