Órganos impresos en 3D
Por eso Morgan llevó a cabo una serie de experimentos insólitos durante varios meses el año pasado, en el espacio exterior. Morgan también es astronauta de la NASA. En abril de 2020 regresó de una estancia de 272 días en la Estación Espacial Internacional (ISS). Mientras orbitaba a 400 km por encima de la superficie terrestre, Morgan creó tejido vivo, célula a célula, utilizando una impresora 3D y algo llamado biotinta.
«Es como cambiar el cartucho de una impresora en casa», explica Morgan sobre el equipo que utilizó. «Pones el cartucho de tinta, dejas que se desarrolle el cultivo y luego sacas el casete de tejido para analizarlo».
«Cuando estás imprimiendo en 3D un cultivo de tejidos en el suelo, hay una tendencia a que se colapsen en presencia de la gravedad», dice. «Los tejidos requieren algún tipo de andamio [temporal, orgánico] para mantener todo en su lugar, especialmente con cavidades como las cámaras de un corazón. Pero esos efectos no se dan en un entorno de microgravedad, por eso estos experimentos han sido tan valiosos». «Los experimentos realizados en la Estación Espacial Internacional por Andrew Morgan demostraron que se podían imprimir órganos en un entorno de baja gravedad (Crédito: Nasa)El entorno de microgravedad de la EEI era ideal para probar la Bio Fabrication Facility, que se puso en órbita en 2019 y se actualizará en 2021. Desarrollada por las empresas estadounidenses Techshot y NScrypt, está diseñada para imprimir células humanas en tejidos con forma de órgano. En un principio, Morgan lo utilizaba para probar impresiones de tejido similar al cardíaco de grosores cada vez mayores. En última instancia, sin embargo, el equipo responsable de la tecnología espera perfeccionar el equipo para poder imprimir órganos humanos completos en el espacio, que puedan utilizarse en trasplantes.
Empresas de bioimpresión
Esta nueva biotinta soporta el material bioimpreso a lo largo de varias etapas de su desarrollo hacia el tejido. A continuación, utilizaron la biotinta para bioimprimir en 3D pequeñas vías respiratorias humanas que contenían dos tipos de células propias de las vías respiratorias humanas. Sin embargo, esta biotinta puede adaptarse a cualquier tipo de tejido u órgano.
«Estas biotintas de nueva generación también favorecen la maduración de las células madre de las vías respiratorias en múltiples tipos celulares que se encuentran en las vías respiratorias humanas adultas, lo que significa que hay que imprimir menos tipos celulares, simplificando el número de boquillas necesarias para imprimir tejido hecho de múltiples tipos celulares», afirma Darcy Wagner.
El equipo utilizó un modelo de ratón muy parecido a la inmunosupresión utilizada en pacientes sometidos a trasplante de órganos. Tras el trasplante, comprobaron que las construcciones impresas en 3D con la nueva biotinta se toleraban bien y soportaban nuevos vasos sanguíneos.
Oreja impresa en 3d
iStock «Criobioimpresión «Un equipo de científicos estadounidenses cree haber encontrado una solución para lo mismo. Con nuevos hallazgos publicados en la revista Matter, los científicos han dado a conocer una nueva forma de imprimir tejidos en 3D y conservarlos en condiciones bajo cero, manteniendo su viabilidad para el trasplante. Esta técnica se denomina «criobioimpresión», según informa Daily Beast: La batería flexible más larga del mundo está hecha 100% de fibra y se puede imprimir en 3DA partir del método de impresión en 3D existente para tejidos, los órganos están hechos de «biotinta» derivada de células vivas y una sustancia similar a la gelatina. Se aplica a una superficie hasta crear la estructura tisular del órgano deseado.
UNSW/Phys.orgLa criobioimpresión hace exactamente esto, pero con un paso añadido. Esta biotinta se imprime en una placa fría a -20 grados centígrados, lo que permite que se congele a los milisegundos de ser impresa. Esto ayuda a que la estructura conserve su forma, lo que permite dar forma a tejidos complejos. Esto significa que, utilizando la misma técnica, en un futuro próximo podrán imprimirse en 3D órganos enteros para trasplantes.Lea también: Este hombre recibe la primera prótesis ocular impresa en 3D del mundo, y parece tan real¿Qué opinas sobre el uso de la impresión 3D para ayudar a las personas a vivir más tiempo? Comparta su opinión con nosotros en los comentarios.
Pros y contras de la impresión 3D
Una matriz impresa en 3D se siembra con células de la vejiga. Aunque los órganos gruesos siguen siendo un reto, la piel y los vasos sanguíneos artificiales podrían estar en ensayos clínicos con humanos en uno o dos años. Foto: Wake Forest
Con ayuda de la impresión en 3D y la electrohilatura, un equipo de bioingenieros del Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, instituto de investigación de Carolina del Norte dirigido por Anthony Atala, ha estado cultivando tejidos y órganos viables para pacientes. Aunque muchos de estos órganos impresos en 3D siguen en fase de investigación, algunos deberían estar listos para pruebas clínicas en uno o dos años.
Estos procedimientos comienzan tomando una pequeña muestra de células del paciente de la zona que los bioingenieros intentan recrear: un injerto de piel del tamaño de un sello de correos, por ejemplo. A continuación, dentro de un biorreactor, los bioingenieros replican esas células hasta crear las suficientes para hacer crecer un nuevo órgano.
El siguiente paso es construir la matriz extracelular, o andamio, sobre la que se forman las células. A continuación, el equipo siembra la matriz con promotores del crecimiento y sustancias bioquímicas que impulsan a las células a desarrollarse de formas específicas. La matriz también proporciona fuerzas mecánicas que moldean el desarrollo celular.