Resumen: La demanda de trasplantes de órganos humanos
es muy alta, lo que hizo que científicos como Feinberg, desenvolvieran
bioimpresoras 3D con la intuición de construir órganos artificialmente para
suplir esa demanda.
A partir de la técnica de
Embutimento Reversible de Forma Libre de Hidrogeles Suspensos (FRESH) fue
posible superar los desafíos de la bioimpresión 3D y alcanzar mejores
resoluciones usando materiales blandos y vivos. Los órganos del cuerpo humano,
como el corazón, son hechos de células conocidas como matriz extracelular
(extracelular matrix - ECM), donde la red de proteínas ECM fornece la
estructura y los signos bioquímicos que las células necesitan para realizar sus
funciones normalmente. Sin embargo, no fue posible reconstruir la estructura de
ECM usando métodos tradicionales de biofabricación.
De
acuerdo con el profesor de ingeniería biomédica (BME) y ciencia e ingeniería de
los materiales, Adam Feinberg, es posible imprimir pedazos del corazón, como la
válvula cardiaca o un pequeño ventrículo latiendo. Usando los datos de resonancia
magnética (MRI) de un corazón humano, conseguimos reproducir con precisión la
estructura anatómica específica del paciente e imprimir colágeno y células del
corazón humano.
Más
de 4000 personas en los Estados Unidos esperan por un trasplante de corazón,
mientras que millones de personas necesitan de un corazón, sin embargo, son
incompatibles con los donadores. Por lo tanto, es necesario de fabricar órganos
artificiales para suplir esa demanda, Feinberg, miembro de la Bioengineered
Organs Initiative, está trabajando para resolver esos desafíos creando réplicas
de órganos naturales.
El
biomaterial deseable para esa aplicación es el colágeno, pues compone cada
tejido del cuerpo. El método de bioimpresion. FRESH 3D, desenvuelto por Feinberg,
permite que sea depositado el colágeno capa por capa dentro de un baño de soporte
de gel, dando la oportunidad de solidificar al colágeno antes de ser retirado
del baño. Con el FRESH, el gel de soporte puede ser fundido fácilmente,
calentando desde la temperatura ambiente hasta la temperatura del cuerpo
después de concluida la impresión. De esta forma, los investigadores pueden retirar el gel de soporte sin dañar la estructura impresa hecha de colágeno o células.
Ese
método de impresión permite que sean creadas estructuras de colágeno en gran
escala, como órganos. En este tipo de impresión pueden ser usados también otros
biomateriales, formando otros tejidos humanos.
Pueden
existir varias aplicaciones para la impresión FRESH, que abarca desde el
cuidado de heridas hasta la construcción de un órgano, y esto sería una parte
de un campo promisorio con la ayuda de la tecnología.
Por tanto, aun es
necesario más años de investigaciones para mejores resultados, pero ya es algo
muy emocionante para los investigadores, un proyecto que está progresando cada
vez más.
Referencia:
1.
A. Lee, A. R. Hudson, D. J. Shiwarski, J. W.
Tashman, T. J. Hinton, S. Yerneni, J. M. Bliley, P. G. Campbell, A. W.
Feinberg. 3D bioprinting of collagen to rebuild components of the human
heart. Science, 2019; 365 (6452): 482 DOI: 10.1126/science.aav9051
Redacción: Nathiele Harka
