El panorama de los trasplantes de órganos a nivel mundial se torna cada vez más despejado, y esto debido a la llegada inminente de una tecnología con la cual se espera erradicar el problema de hombres, mujeres y niños cuya esperanza de vida aguarda en una lista de espera.
La fuerza impulsora detrás de esta innovación es la «necesidad humana real», dijo Jennifer Lewis, profesora del Instituto Wyss de Ingeniería Biológicamente Inspirada de la Universidad de Harvard, en una entrevista concedida a CNN Health.
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Al ser consultada sobre si existe la posibilidad de que los médicos pudieran imprimir un riñón usando células del paciente, en lugar de tener que encontrar un donante compatible y esperar que el cuerpo del paciente no rechace el riñón trasplantado, la catedrática no dudo en afirmar que esto sí será posible, incluso se atrevió a asegurar que podría suceder en una década aproximadamente, gracias a la impresión de órganos en 3D.
Según un estudio publicado en 2019, la bioimpresión de órganos es el uso de tecnologías de impresión 3D para ensamblar múltiples tipos de células, factores de crecimiento y biomateriales, capa por capa, para producir órganos bioartificiales que imitan idealmente a sus contrapartes naturales.
Esta técnica ha ido en rápida evolución, al descubrirse que tiene amplias aplicaciones en la investigación de enfermedades, la ingeniería de tejidos y la medicina regenerativa.
Científicos aducen que la bioimpresión 3D podría ser una solución para la escasez mundial de órganos y la creciente aversión a probar patrones celulares para la fabricación de nuevos tejidos, así como la construcción de modelos superiores de enfermedades. Argumentan que tiene la capacidad inigualable de deposición capa por capa utilizando diferentes tipos de biomateriales, células madre y biomoléculas con una distribución espacial perfectamente regulada.
La regeneración de tejidos de órganos huecos siempre ha sido un desafío para la ciencia médica debido a las complejidades de sus estructuras celulares, pero con la ingeniería de tejidos y la bioimpresión 3D de órganos huecos tubulares epitelizados, se podría contar con una solución a este problema más pronto de lo que se cree.
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Aunque este tipo de medicina regenerativa se encuentra en etapa de desarrollo, existen médicos en varias partes del mundo que se han adelantado a las predicciones de la comunidad científica, logrando imprimir en 3D la piel, los huesos, las estructuras musculares, los vasos sanguíneos, el tejido retiniano e incluso los miniórganos de varias capas. Si bien ninguno de los productos impresos está aún aprobado para uso humano, la carrera en la línea de tiempo de la ciencia es impresionante.
Varios sitios web de medicina de los Estados Unidos dan cuenta que los científicos de Wake Forest, Institute for Regenerative Medicine, están imprimiendo tejidos y miniórganos que imitan algunas de las propiedades funcionales de los propios tejidos naturales (humanos). Estos, han desarrollado un sistema de bioimpresión de piel móvil. En un futuro no muy lejano, anticipan poder hacer rodar la impresora hasta la cama de un paciente que sufra una herida que no cicatriza, como una quemadura, luego escanear y medir el área de la herida e imprimir en 3D la piel, capa por capa, directamente sobre la superficie de la herida.
Por otro lado, en San Antonio, Texas, el doctor Arturo Bonilla implantó cuidadosamente un oído externo en una mujer de 20 años que nació sin uno. La oreja del lado derecho de la mujer había sido construida con el tamaño y la forma de la izquierda.
“Dicho procedimiento normalmente sería de rutina. Pero este caso tuvo un giro, pues por primera vez la oreja que estaba implantando era el producto de una bioimpresora 3D que usaba las propias células del cartílago de la paciente”, explicó Bonilla, quien es un cirujano pediátrico de microtia (médico que trata los defectos congénitos del oído) con más de 25 años de ejercicio profesional y reconocido experto en el campo.
La bioimpresión 3D está avanzando en todos los aspectos de la investigación médica y, ahora, en la práctica. El ritmo es lento y las fechas límite para algunos de los planes 3D más ambiciosos están a una distancia considerable. Pero el progreso es real, destaca el portal Fortune.
Sin duda, el procedimiento del oído que realizó el doctor Bonilla, marca un momento significativo en la progresión de esta tecnología efervescente, pues es la primera bioimpresión 3D de células vivas que se implanta en un ser humano.
El Dr. Anthony Atala, director del Instituto de Medicina Regenerativa Wake Forest explicó a CCN Health, que para comenzar el proceso de bioimpresión de un órgano, los médicos suelen comenzar con las propias células del paciente. Toman una pequeña biopsia con aguja de un órgano o realizan un procedimiento quirúrgico mínimamente invasivo que extrae un pequeño trozo de tejido, “menos de la mitad del tamaño de un sello postal”.
«Al tomar este pequeño trozo de tejido, podemos separar las células (y) hacemos crecer y expandir las células fuera del cuerpo», subrayó Atala.
Añadió que este crecimiento ocurre dentro de una incubadora estéril o biorreactor, un recipiente de acero inoxidable presurizado que ayuda a que las células se mantengan alimentadas con nutrientes, llamados «medios». Cada tipo de célula tiene un medio diferente, y la incubadora o biorreactor actúa como un dispositivo similar a un horno que imita la temperatura interna y la oxigenación del cuerpo humano.
Normedy Gallardo Monterrey
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