Cómo imprimir un órgano desde cero

Cuando los científicos descubrieron, a principios de los años 2000, que era posible rociar células vivas a través de las boquillas de impresoras de inyección de tinta sin dañarlas, se abrió todo un nuevo campo de desarrollo en la biotecnología: la bioimpresión. Gracias a ello, ingenieros, biólogos, médicos y, por supuesto, empresarios, han empezado una carrera para fabricar órganos en 3D, algo que tiene el potencial de atender mejor a la demanda de trasplantes —120.000 órganos, sobre todo riñones, son trasplantados cada año en el mundo, de acuerdo con los datos de la Organización Mundial de la Salud (OMS).

Oreja en 3D impresa por el equipo del Wake Forest Baptist Medical Center. Crédito: Wake Forest

Para imprimir un órgano desde cero hay que usar múltiples cabezales de impresión para lanzar diferentes tipos de células junto con polímeros que ayudan a mantener la estructura en forma. La impresora deposita, capa sobre capa, células que se unen y se convierten en tejido vivo y funcional. Es lo que hizo el equipo del Wake Forest Baptist Medical Centre, en Estados Unidos, al imprimir en 2016 partes del cuerpo humano como las orejas.
Esta tecnología todavía está en una fase demasiado experimental para lograr ese objetivo final, pero investigadores de varios lugares ya están manipulando tejidos de riñón e hígado, piel, huesos y cartílagos, así como los vasos sanguíneos necesarios para mantener vivas esas estructuras. Algunos de ellos han implantado orejas, huesos y músculos impresos en animales, y observaron cómo estos se integraron correctamente con cada organismo.

Ovarios protésicos que pueden concebir

El avance más prometedor en este sentido ocurrió el año pasado, cuando un grupo de científicos de la Universidad de Northwestern, en Chicago, logró imprimir ovarios protésicos para ratones, que pudieron concebir y dar a luz con la ayuda de estos órganos artificiales.

Un corazón de silicona impreso en 3D. Crédito: ETH Zurich

En Chengdu (China) la compañía de biotecnología Sichuan Revotek implantó con éxito una sección impresa de una arteria en un mono, un logro considerado como el primer paso en los ensayos de una técnica destinada al uso en humanos. Al otro lado del mundo, Organovo, una empresa de San Diego (EEUU), anunció el año pasado que había trasplantado tejido impreso de hígado humano a ratones y que dicho tejido había sobrevivido y funcionado “con normalidad”. “Esperamos que, dentro de cinco años, podamos desarrollar esta técnica para tratar problemas como insuficiencia hepática crónica, por ejemplo”, afirma Benjamin Shepherd, responsable de los ensayos preclínicos en la empresa. Organovo ya ofrece tejidos de riñón y de hígado bioimpresos a la industria farmacéutica para evaluar con más precisión la eficacia y seguridad de algunos medicamentos.

En Chengdu (China) se implantó con éxito una sección impresa de una arteria en un mono. Crédito: Sichuan Revotek

De acuerdo con Roots Analysis, una consultora de tecnología médica, los riñones en 3D podrían llegar a la industria de salud dentro de unos seis años. “Los hígados, que tienen una tendencia natural a regenerarse, también deberían llegar razonablemente pronto. Los corazones, con sus complejas geometrías internas, tardarán más tiempo”, añade Kavya Verma, investigadora experta en bioimpresión de la consultora.

Las compañías L’Oréal, Procter & Gamble y BASF se han unido para trabajar en la impresión de piel humana. Su objetivo es usarla para probar sus productos en busca de reacciones adversas. En el mismo sentido, Johnson & Johnson ha sumado fuerzas con Tissue Regeneration Systems, una firma en Michigan, para crear implantes en 3D con el fin de sanar defectos en huesos rotos. La compañía estadounidense también se ha aliado con Aspect, una empresa de biotecnología canadiense, para intentar imprimir meniscos de la rodilla humana (las almohadillas de cartílago en forma de media luna que separan el fémur de la tibia y actúan como amortiguadores entre estos dos huesos). El gran desgaste de esta estructura a veces requiere una intervención quirúrgica.

¿Jugando a ser Dios?

El potencial de la bioimpresión ya genera debates éticos sobre su aplicación, desde temores sobre la calidad y la eficacia de la piel artificial y los implantes hasta la acusación de que permitirá a los humanos “jugar a ser Dios”. Científicos del Departamento de Estudios de Ciencia, Tecnología e Innovación de la Universidad de Edimburgo (Reino Unido) realizaron una extensa investigación sobre el tema y consideran este argumento infundado. “Ya hay muchas tecnologías que permiten a los seres humanos jugar a ser Dios, como la genética. La bioimpresión permite a las personas fabricar pequeñas partes del cuerpo y se usa para aplicaciones médicas”, afirma Gill Haddow, uno de los investigadores del equipo.

Haddow considera que el principal obstáculo ético de la impresión de órganos en 3D es su coste. Los más entusiastas de la tecnología afirman que los tejidos impresos significarían que quienes esperan un trasplante dejarían de depender del altruismo del prójimo y de la muerte de un extraño para disponer de un órgano, pero Haddow considera este discurso bastante utópico. “Estamos hablando de una tecnología  extremadamente costosa que, de llegar efectivamente a la industria médica, solo unas pocas personas podrán permitirse pagar”.

Joana Oliveira

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