En los últimos tiempos las impresoras 3D están alterando profundamente la manera en la que se concibe el diseño y la fabricación de numerosos objetos. Ahora, esta tecnología se dispone a revolucionar el campo de la biotecnología.
En lugar del plástico que utilizan las impresoras 3D convencionales para crear capa a capa cosas como muebles o joyas, las bioimpresoras utilizan células vivas.
Equipos médicos de todo el mundo están experimentando con la bioimpresión para lograr fabricar órganos como vejigas, hígados o riñones.
La mayor parte de esas investigaciones se encuentran en sus primeras fases y todavía no se sabe si algún día será posible, por ejemplo, imprimir un corazón completo con el que realizar un trasplante.
De momento, los resultados obtenidos son prometedores y ya hay científicos que han logrado avances importantes en la creación de estructuras más simples, como piel, hueso o vasos sanguíneos.
Imprimiendo cartílago
El doctor Darryl D’Lima y su equipo trabajan en la impresión de cartílago. La técnica que están desarrollando podría hacer que en unos años a los pacientes que sufren de artrosis se les pueda imprimir nuevo cartílago en las articulaciones dañadas.
Ese es el caso del doctor Darryl D’Lima y su equipo de la Clínica Scripps, en San Diego, California, que han conseguido fabricar cartílago con una impresora a partir de muestras de tejidos de vaca y de seres humanos.
BBC Mundo visitó este centro para ver de qué se trata. El objetivo de la investigación que están llevando a cabo es poder llegar en un futuro próximo a imprimir nuevo cartílago directamente en las articulaciones de pacientes que sufren artrosis, evitando que estos tengan que ponerse una prótesis.
«Lo bueno de la impresión en 3D es que se pueden imprimir tejidos formados por diferentes tipos de células», le explica Darryl D’Lima a BBC Mundo.
«Además, se pueden imprimir estructuras muy finas, como las que forman un riñón, que serían muy difíciles de reproducir con los métodos tradiciones», añade.
El problema, según el investigador, es que «intentar fabricar órganos completos con una impresora es complicado al tratarse de estructuras muy complejas».
Ese es uno de los motivos por los que D’Lima ha centrado su trabajo en la fabricación de cartílago, ya que, al no tener vasos sanguíneos ni músculos, es más sencillo de fabricar que otros tejidos.
La impresora adecuada
Equipos médicos de todo el mundo están experimentando con la bioimpresión.
El primer desafío que encontraron Darryl D’Lima y sus colegas fue dar con la impresora adecuada.
En un principio pensaban que las impresoras de inyección de tinta convencionales matarían las células debido al calor que utilizan para trabajar.
Al final resultó ser un temor infundado ya que investigaciones previas habían demostrado que la mayoría de células sobreviven a este tipo de impresión.
Un obstáculo adicional fue que la resolución de las impresoras de última generación es tan alta que los cabezales de impresión son demasiado estrechos como para que las células los atraviesen, por lo que tuvieron que modificar una impresora antigua que tenía un cabezal más ancho.
Una vez contaban con el aparato adecuado, debían encontrar una sustancia que mantuviera unidas a las células que forman el cartílago.
El compuesto debía permanecer en estado líquido durante el proceso de impresión y adquirir una textura más sólida una vez impreso.
Fue entonces cuando recurrieron al polietilenglicol dimetacrilato, que adquiere consistencia de gel cuando se pone bajo una luz ultravioleta.
«A medida que imprimimos las células bajo este tipo de luz el líquido se va solidificando, creando un tejido solido que forma el cartílago bioartificial», señala Darryl D’Lima.
Tecnología con futuro
La artrosis se produce a consecuencia del desgaste del cartílago.
Según el investigador, todavía quedan cuestiones importantes por resolver, como dar con un gel que sea reabsorbido por el cuerpo (algo que no sucede con el polietilenglicol dimetacrilato) o asegurase el suministro de células para fabricar el cartílago, algo para lo que están recurriendo a la investigación con células madre.
D’Lima cree que si superan con éxito todas las trabas burocráticas –incluyendo los estudios clínicos previos en animales- en un plazo de cinco años podrían estar realizando los primeros ensayos en humanos.
«Espero que algún día podamos imprimir el cartílago bioartificial directamente en la rodilla del paciente en el momento de la operación. De esta manera no necesitaríamos saber previamente cuales son las necesidades de la persona, ya que la impresora se adaptaría a cada paciente», explica el investigador.
D’Lima confía en que con la técnica que están desarrollando «se puedan tratar las pequeñas lesiones que causan artrosis antes de que empeoren, evitando que sea necesario un implante artificial».
En cuanto a la futura fabricación de órganos completos, como corazones o hígados, cree que al final la impresión en 3D será utilizada junto con otras técnicas.
«Quizás se impriman órganos en estados más primigenios que puedan llegar a desarrollarse como órganos completos», concluye.
Fuente: (BBC)