La bioimpresión 3D y su potencial en la medicina del futuro

La tecnología de bioimpresión 3D utiliza células de los pacientes para imprimir tejidos u órganos según sus necesidades.

La impresión de órganos ya es una realidad. La tecnología de la bioimpresión 3D llegó en 2012 para impulsar desde entonces un sinfín de innovaciones en la investigación médica y, en particular, en el campo de la cirugía. Esta tecnología utiliza impresoras y técnicas 3D para crear estructuras compuestas de materiales biológicos y son capaces de combinar células y biomateriales capa por capa para replicar un tejido vivo.

Para imprimir es necesario utilizar tinta y, para poder realizar una bioimpresión, deberán utilizarse biotintas. Estas tintas están compuestas de células, biomoléculas, fármacos y factores de crecimiento, sustancias bioactivas y componentes extracelulares.

Otro elemento esencial son los bioenlaces que sirven para conformar la estructura que la bioimpresión compondrá con la biotinta. Suelen utilizarse polímeros de origen natural o sintético para crear los bioenlaces, pero su diseño sigue siendo uno de los retos de la bioimpresión. Esto se debe a que es complicado conseguir que los bioenlaces impresos tengan funcionalidades similares a las existentes en los tejidos y órganos. 

El futuro de la bioimpresión 3D

Gracias a la bioimpresión es posible fabricar estructuras humanas complejas que preservan las propiedades biológicas y mecánicas capaces de sustituir a un órgano o tejido. La realidad de esta nueva tecnología cada vez está más cerca.

De hecho, el pasado mes de noviembre, un equipo de investigadores dirigidos por el ingeniero biomédico de la Universidad Carnegie Mellon, Adam Feinberg, logró crear el primer modelo de corazón humano bioimpreso en 3D a tamaño real.

Los modelos que se habían desarrollado hasta el momento eran de un tamaño miniatura

Ahora, con el nuevo método de impresión llamado FRESH que los investigadores de la Universidad Carnegie han desarrollado, es posible imprimir un corazón a tamaño real con una elasticidad que imita a la de uno auténtico.

Uno de los obstáculos con los que se ha topado la bioimpresión es la conexión de órganos. Existe una alta dificultad para lograr conectar los órganos impresos a los sistemas vasculares que transportan la sangre. Las dificultades para crear una vasculatura funcional podrían superarse gracias al trabajo de un equipo de investigadores de la Universidad de Harvard que ha desarrollado una nueva forma de imprimir canales vasculares.

Utilizando la tecnología de impresión SWIFT los investigadores pudieron imprimir vasos sanguíneos compuestos de bloques de construcción compuestos de células madres. Según, Mark Skylar-Scott, uno de los investigadores involucrados en el estudio, esta tecnología puede “usarse terapéuticamente para reparar y reemplazar órganos humanos con versiones cultivadas en laboratorio que contienen las propias células de los pacientes».

Más aún, la bioimpresión también promete avances en la oncología. Mediante la bioimpresión en 3D de órganos en un chip, una investigación del Vall d’Hebron Institut d’Oncologia (Barcelona) y el Laboratorio Ibérico Internacional de Nanotecnología (Portugal) pretende crear un dispositivo que monitorice el comportamiento de las células tumorales en un sujeto en tiempo real y de forma no invasiva.

La impresión 3D ya salva vidas

Aunque aun queda mucho por desarrollar para lograr una bioimpresión plena capaz de crear órganos de forma masiva para ofrecer un trasplante con prontitud al paciente que lo necesite, ya se utiliza la tecnología de la impresión 3D para salvar vidas.

El Hospital Gregorio Marañón, que cuenta con una impresora 3D desde 2013, ha sido uno de los pioneros en trabajar con esta tecnología. Ejemplo de ello ha sido la utilización de la impresión 3D para fabricar una prótesis de una aorta que le salvó la vida a un paciente. En menos de 10 horas la prótesis fue impresa y es que con esta tecnología “los tiempos de respuesta se acortan, lo que permite tratar con más rapidez a los pacientes ingresados por urgencias o que tengan prioridad por el grado de complejidad», expone Rubén Pérez Mañanes, presidente de la Comisión de impresión 3D del Hospital Gregorio Marañón.

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