La producción de órganos bioimpresos para trasplantes necesitará ser transportada al espacio muy pronto
Apenas en el primer semestre de este año, un grupo de científicos de Tel Aviv, Israel, ponía los pelos de punta con la noticia de que habían creado un minicorazón a base de impresión 3D que era capaz de latir y comportarse como uno real, a pesar de no bombear sangre.
El órgano se había logrado mediante una biopsia al tejido graso de un paciente. Tras separar el colágeno y otros biomateriales celulares para obtener biotina —el material biológico imprimible—, las células fueron reprogramadas como células madre, y luego se diferenciaron funcionalmente las células cardiacas y las que actuarían como células de vasos sanguíneos.
El resultado llegó, como publicaba la revista Advanced Science: un pequeñísimo corazón capaz de latir, que cabía en una falange del dedo. Usted podría pensar que el proceso suena muy engorroso para ir a terminar con un corazoncito «de juguete», pero tardó apenas tres horas en lograrse y detrás de él había un símbolo de avance médico histórico. Se había podido imprimir a partir de unas pocas células uno de los órganos más difíciles de sustituir en todo el mundo.
Tal vez si lo ponemos de este modo se puede valorar más: 20 personas mueren cada día en espera de un trasplante de órgano. Cada diez minutos, una persona se suma a la lista de espera por un órgano, pero solo tres de cada mil de ellas mueren en circunstancias que podrían dar lugar a una donación de órganos.
Los datos son proporcionados por informes de la Red de Procuración y Trasplante de Órganos (OPTN), y revelan que cada año el número de personas que necesitan un trasplante es muchas veces mayor que la cifra de donantes de órganos y la de trasplantes realizados. Para estas personas y sus familias, la impresión de un órgano tan pequeño como ese corazón de tres centímetros abre una esperanza en medio del oscuro panorama de la espera.
Un pulmón bioimpreso del tamaño de una moneda de un centavo hacía también noticia en los primeros meses del año. La revista Science, que difundió la nota, explicaba que el avance logrado por especialistas en ingeniería biológica de la Universidad de Rice, Estados Unidos, era tal vez mayor.
Se lograron vasos vasculares que permitían transmitir fluidos, algo que el pequeño corazón no conseguía, y un sistema que imita a la perfección la absorción y hacer llegar oxígeno. Según sus propios creadores, esta nueva impresión en 3D alcanzaba a crear «redes vasculares con un entramado complejo».
Por resultados como estos se ha comenzado a hablar de una medicina regenerativa que se auxilia de la impresión 3D para hacer la maravilla de la sustitución de órganos.
El camino más perseguido en la actualidad es el logro de una bioimpresión, a partir de células del hígado, uno de los órganos más difíciles de obtener, y el alcance de tamaño natural. Pero antes de alcanzar eso último tuvo que ser posible obtener un órgano a partir de una impresora 3D y unas pocas células.
La bioimpresión en 3D comienza con una tradicional tomografía que, básicamente, es un escáner tridimensional que capta a gran nivel de detalle los rasgos físicos de un órgano. A partir de esa información digital se crea un modelo base para la impresión del órgano. Después se escoge el material adecuado, normalmente un filamento flexible que imite al tejido y sirva como la estructura básica donde las células implantadas puedan adherirse.
Entonces, le toca a la tecnología de la impresión hacer lo suyo. Por la relativa facilidad del proceso, no solo se vislumbra un buen camino para quienes esperan por la vida. además, otra gran ventaja es que, al ser generados a partir de tejido del mismo paciente, estos órganos no provocarían ningún rechazo, y se podría prescindir del tratamiento inmunosupresor.
A nivel inmunológico, celular, bioquímico y anatómico, no habría incompatibilidades con el receptor. Pero otra rama médica ya se favorece de la bioimpresión: la cirugía. La creación de modelos para ensayar intervenciones quirúrgicas a partir de las copias del órgano que se va a operar es un reciente hito.
El corazón creado en 3D fue un hito, pero aún no alcanzaba un tamaño natural. Foto: Tomada de BBC
El uso de un «doble» del órgano que se va a intervenir permite sortear con más agudeza las operaciones de gran riesgo, ya que los órganos son únicos en sus rasgos. Al contar con uno que duplica al real, en todos sus detalles, un cirujano puede llegar a la operación con un alto porciento de probabilidades de éxito.
Uno de los mayores retos de la bioimpresión es lograr vencer a un enemigo, y esta vez no se trata de los altos costos de producción, sino de una vieja conocida: la gravedad.
La necesidad de que los órganos crezcan alrededor de una estructura para asegurarse de que no se desmoronan durante el proceso es lo que hace difícil lograr aún órganos en tamaño real. Por otro lado, el problema surge a la hora de retirar el órgano ya crecido del modelo de base sin que se deshaga.
Pero ya se ha ideado una solución: la gravedad cero, capaz de que un órgano no necesite soporte para ser creado. Y hay un lugar donde los humanos pueden realizar algo así: la Estación Espacial Internacional (EEI).
Las prótesis y los órganos externos llevan un camino más avanzado en la bioimpresión. Foto: Tomada de El Mundo
La EEI, al estar en constante caída libre, experimenta lo que se conoce como una ingravidez efectiva o microgravedad. Y aunque la idea no es más que una especulación, la empresa Space X ya había manifestado hace meses la intención de organizar un viaje de mil millas de la herramienta Bio-Fabrication Facility hasta la Estación Espacial Internacional para dar luz verde al experimento.
En colaboración con la NASA, este tipo de proyectos podría estar muy cerca, tanto que el viaje se anunció para ser iniciado el 8 de julio de 2019, a bordo de un cohete Falcon 9, como parte del envío de abastecimiento usual que se lleva a la EEI por Space X. Pero hasta el momento no se ha informado de algún otro detalle.
Crucemos los dedos y esperemos que dentro de muy poco la noticia de que se creó un corazón impreso en el espacio no nos suene tan extraña. Puede que en él lata la esperanza de muchos.
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