Bio-impresión y sus aplicaciones en la medicina regenerativa

        De las aplicaciones de la impresión 3D, las que se dan en la medicina son impresionantes, la innovación va desde la impresión de audífonos y prótesis dentales hasta la creación de vasos sanguíneos y órganos. A continuación, les presentamos que es la bioimpresión y sus aplicaciones en la medicina regenerativa:

        La bio-impresión se deriva de la impresión 3D y es un proceso mediante el cual se obtienen estructuras tridimensionales al adicionar capas de bio-tinta. Su objetivo principal es la fabricación de estructuras humanas complejas con las propiedades biológicas y mecánicas que permitan restaurar la función de un tejido o un órgano (Fundación Instituto Roche, 2019, p.7). 

 ¿Qué es la bio-tinta?

        Son sustancias que contienen hidrogeles, químicos y células, hay unas que solo tienen un tipo de células y otras que tienen múltiples tipos. Por otro lado, las células se pueden obtener de un donador o del mismo paciente (Jones, 2019, 1m10s).

¿Cuáles son los beneficios de la bio-impresión?

        En la actualidad, existe una crisis debido a que hay déficit inmenso entre las personas que necesitan trasplantes y la cantidad de órganos que se pueden donar (Escudero y Otero, 2015), por lo que, al lograr la impresión de órganos, se podría personalizar y adaptar estos a las necesidades de los pacientes, de manera que el déficit se disminuiría o incluso se podría llegar a eliminar. Asimismo, los rechazos de órganos y tejidos que se dan comúnmente debido a que proceden de otras personas se disminuirían, ya que si se utilizan células propias la probabilidad de rechazo es casi inexistente (Fundación Instituto Roche, 2019, p.7). 

        Si desea conocer más sobre el proceso de bio-impresión 3D, le recomendamos ver el siguiente video de TEDEd:

¿Qué nos espera en el futuro? 

        Actualmente, la bio-impresión se encuentra en la fase experimental, con algunas pocas excepciones, sin embargo, en un futuro cambiará la manera de enfrentarse al trasplante de órganos, la medicina regenerativa o el abordaje personalizado de tumores u otras patologías (Fundación Instituto Roche, 2019, p.7). A continuación, les presentamos algunos de las propuestas más relevantes de la bio-impresión:

Injertos de Piel

        En la universidad de Leiden se desarrolló un proceso que combina la impresión 3D con las células madre inducidas que permiten crear más células a partir de las ya diferenciadas. 

        Esto trae beneficios con respecto a que se reducen las respuestas inmunes al nuevo tejido y que el tratamiento de heridas de gran tamaño se facilita y acelera, esto debido a que encontrar injertos de piel de gran extensión es dificultoso. 

        Los injertos de piel son muy dolorosos, ya que toman fragmentos de piel sana y los usan para cubrir la parte del cuerpo afectada; sin embargo, con esta invención tecnológica el paciente ya no se deberá someterse a este tipo de tratamientos

Impresión de Vasos Sanguíneos 

        En la Universidad de Pensilvania y en el Instituto Tecnológico de Massachussets se descubrió una manera de imprimir vasos sanguíneos. 

        La técnica para crear vasos sanguíneo se centra en la vascularización, de manera que se pueda eliminar el molde y la plantilla una vez que se desarrolla tejido alrededor de los filamentos impresos.

ALVY. (2016). Avances en impresión 3D de vasos sanguíneos que funcionan como los de verdad. [Figura 4].

Órganos Impresos en 3D

        La impresión de órganos es uno de los principales objetivos que tiene la medicina regenerativa, esto consiste en imprimir objetos tridimensionales a partir de bio-tintas que contienen células madre vivas, los cuales sean capaces de funcionar igual o mejor que los órganos (Godfrey-Lowis, 2018).

        Uno de los principales retos que se tenían para el desarrollo de la bio-impresión de órganos es la impresión de vasos sanguíneos dentro de estos, sim embargo, los investigadores de la Universidad de Harvard lograron crear tejidos entrelazados por vasos sanguíneos (Young, 2014). 

        Lo que se hizo fue tomar una tinta gelatinosa de células madre, la cual es capaz de volverse líquida una vez que se enfría. De manera que, el tejido se construye en la impresora 3D mediante capas de tinta capaz de mantener su estructura una vez depositada por la impresora. Luego, se imprimieron en el tejido hilos compuestos de la tinta especial y se dejaron vacíos para después poder retirarla, una vez que se enfriara (Young, 2014).

        Si quiere conocer más sobre el tema, puede dar clic en el video que se presenta a continuación, el cual presenta al cirujano Anthony Atala mostrando un prototipo de riñón que puede producir una sustancia similar a la orina:

Audífonos y Orejas Biónicas 

        En la actualidad, el 98% de los audífonos son fabricados utilizando la impresión 3D, pero como si esto no fuera suficiente, los investigadores de Princeton y del hospital John Hopkins han logrado lo que se conoce como oreja biónica. 

        Se trata de una estructura tridimensional con forma de esqueleto que tiene células cartilaginosas, y que en 10 semanas dan lugar a una oreja artificial rellena de dispositivos electrónicos, lo único que se debe hacer es nutrirla por medio de la vascularización. 

        Esta invención les permitiría a las personas sordas poder escuchar hasta ondas de radio y señales electromagnéticas, las cuales actualmente están fuera del alcance del oído humano. 

  TRSD. (2013). La Oreja Biónica. [Figura 5].

  

TRSD. (2013). Audífonos 3D. [Figura 6].