¿Qué pasaría si los médicos pudieran imprimir un riñón a partir de las células de un paciente sin tener que encontrar un órgano donante compatible y preocuparse por ser rechazados por el cuerpo del paciente?
Con la ayuda de la bioimpresión 3D, esto podría realizarse tan pronto como una década, dice la profesora Jennifer Lewis del Instituto Weiss de Bioingeniería de Harvard. La bioimpresión de órganos es el uso de tecnología de impresión 3D para ensamblar múltiples tipos de células, factores de crecimiento y biomateriales capa por capa para crear órganos artificiales que imitan perfectamente a los órganos naturales, según el estudio. Esta medicina regenerativa se encuentra en fase de investigación y desarrollo, y el motor que la impulsa es "la necesidad humana real".
Desperando esperando
Alrededor de 1 millón de personas en todo el mundo necesitan riñones. Llegan a insuficiencia renal terminal y deben someterse a diálisis. La diálisis impone una pesada carga al cuerpo y, con cada año que pasa, el riesgo de muerte de los pacientes aumenta significativamente. Por lo tanto, el impulso para enfrentar el gran desafío de la impresión 3D de órganos es realmente grande.
Mtinta mágica
Para iniciar el proceso de bioimpresión de órganos, los médicos suelen comenzar con las propias células del paciente. Realizan una pequeña biopsia con aguja de un órgano, o realizan una cirugía mínimamente invasiva, para extraer un pequeño trozo de tejido "menos de la mitad del tamaño de un sello postal". Utilizando este tejido extraído, las células se pueden desmontar y cultivar in vitro.
El cultivo se lleva a cabo en incubadoras estériles o biorreactores, recipientes de acero inoxidable presurizados que ayudan a las células a obtener suficientes nutrientes. Los médicos les dan nutrientes (medio) cada 24 horas porque las células tienen su propio metabolismo. Diferentes tipos de células requieren diferentes nutrientes. Luego lo mezclamos con el gel, que es como un pegamento. Cada órgano de tu cuerpo está hecho de células y del pegamento que los mantiene unidos.
Pegamento es el apodo de la tinta biológica, una mezcla imprimible de células vivas, moléculas ricas en agua llamadas hidrogeles, medio de cultivo y factores de crecimiento que ayudan a que las células sigan proliferando y diferenciándose. El hidrogel imita la matriz extracelular del cuerpo: contiene sustancias como proteínas, colágeno y ácido hialurónico.
Los biomateriales de uso común deben ser no tóxicos, biodegradables y biocompatibles para evitar respuestas inmunitarias adversas. El colágeno y la gelatina son los dos biomateriales más utilizados en la bioimpresión de tejidos u órganos.
Sé testigo del momento del milagro
Los médicos colocan cada tinta biológica -- el tipo de tinta según la cantidad de tipos de células que deseen imprimir -- en un cartucho de impresión, "extruyen la tinta biológica a través de un cabezal de impresión y una boquilla, acumulando la material capa por capa".
Después de implantar el órgano bioimpreso en el paciente, se degradará naturalmente con el tiempo, el pegamento se disolverá y la célula sentirá que el 'puente' se está derrumbando; la célula sentirá que sus cimientos ya no son sólidos. Entonces las células harán sus propios puentes y sus propios pegamentos en su cuerpo.