Impresión 3D de tejidos humanos: hacia órganos funcionales en laboratorio

Son varios los escenarios distópicos en la literatura y el cine donde la clonación de humanos y la reproducción de órganos y extremidades para hacer reemplazos son cosas de todos los días. Todavía no hemos llegado allí, pero no estamos demasiado lejos.

Cada vez se producen más avances en campos como los trasplantes de órganos, gracias al desarrollo de sistemas mecánicos, más sofisticados a medida que pasa el tiempo, y a una mayor experiencia con la adaptación al cuerpo humano de órganos procedentes de otros animales, como los del cerdo.

Un avance que podría revolucionar los trasplantes de órganos

El problema en ambos casos, el de los órganos mecánicos y el de los procedentes de animales, y también de otros seres humanos, es que a menudo el cuerpo los rechaza y los trasplantes no son posibles, no prosperan y hasta pueden terminar con el fallecimiento del paciente.

La necesidad de que haya compatibilidad entre el donante y el receptor, y el desequilibrio existente entre los órganos que se donan anualmente y la cantidad de personas que necesitan trasplantes hace también que las listas de personas que esperan por trasplantes sean enormes, y que muchas mueran antes de conseguir un donante.

La solución a estos rechazos de órganos y a estas largas listas de espera ya podría estar al alcance de la mano, gracias a una técnica innovadora que parece haber salido de una oficina, y no de un laboratorio: la impresión 3D de órganos utilizando tejidos humanos compatibles con la persona que necesita el trasplante.

En 2024, la revista New Scientist publicó un artículo sobre un grupo de investigadores de la Universidad de Melbourne, Australia, que desarrolló una técnica de impresión en 3D, utilizando luz y sonido, con la que se podrán replicar órganos humanos con una precisión que llega al nivel celular.

La investigación fue coordinada por David Collins, y pudieron replicar órganos y tejidos, utilizando como base resinas especiales, con las que pueden trabajar médicos o con las que eventualmente se podrían experimentar nuevos medicamentos (o evaluar la manera en que actúan los medicamentos actuales).

Una impresión 3D diferente

Las técnicas convencionales de impresión 3D actúan imprimiendo por capas, colocando una sobre otra, con un buen resultado final, pero con poca flexibilidad y capacidad para reproducir con mayor precisión aspectos internos.

La nueva técnica desarrollada por el equipo coordinado por Collins, y que se conoce como “impresión en interfaz dinámica”, utiliza una imagen de alta resolución, colocada en un tubo hueco con un sistema de aire presurizado, y que se sumerge en resina líquida.

Al estar presurizada, la resina no entra en contacto directo con la imagen, y se solidifica al contacto con la luz. La solidificación se acelera con golpes de sonido y la precisión es, como dijimos antes, a nivel celular.

Collins, que es ingeniero biomédico, señaló que “este avance podría revolucionar el campo de la impresión al permitir la construcción de tejidos con resoluciones de hasta 15 micrómetros”.

Y también afirmó que: “La capacidad de imprimir materiales que imitan la rigidez de los tejidos nativos hace de esta técnica un enfoque ideal para el cultivo de células y la generación de tejidos funcionales”.

La bioimpresión, cada vez más cerca

El desarrollo de esta técnica podrá permitir en el futuro que los ingenieros biomédicos, utilizando tejidos de un mismo paciente, puedan imprimir una versión sana del órgano que necesita ser trasplantado.

Con técnicas como esta y utilizando tejidos orgánicos en vez de resina, la copia y reproducción en 3D de órganos humanos, que actualmente se encuentra en distintas fases de pruebas y de laboratorio, podría ser una técnica de uso más o menos común dentro de pocos años.

Desafíos y consideraciones éticas

A pesar de los avances, la impresión 3D de tejidos humanos enfrenta varios desafíos. Uno de los más significativos es la vascularización, es decir, la creación de una red de vasos sanguíneos que permita el suministro de nutrientes y oxígeno a los tejidos impresos. Sin una adecuada vascularización, los tejidos no pueden sobrevivir por mucho tiempo fuera del cuerpo humano.

Además, la bioimpresión plantea cuestiones éticas que deben ser abordadas. La creación de tejidos y órganos implica la manipulación de células humanas, lo que genera preocupaciones sobre el consentimiento, la propiedad de las células y el uso potencial de estas tecnologías para fines no éticos.

El futuro de la impresión 3D en medicina

A medida que la tecnología avanza, las posibilidades son casi infinitas. La impresión 3D de tejidos y órganos podría transformar la medicina regenerativa, permitiendo no solo la creación de órganos para trasplantes, sino también la reparación de tejidos dañados y el tratamiento de enfermedades degenerativas. Se espera que en los próximos años veamos un aumento en la colaboración entre científicos, médicos y empresas tecnológicas para llevar la bioimpresión a la práctica clínica. Esto no solo mejorará la calidad de vida de pacientes que esperan un trasplante, sino que también permitirá un enfoque más personalizado y efectivo en el tratamiento de enfermedades.

La bioimpresión no solo promete cambiar la forma en que tratamos enfermedades, sino que también podría cambiar la vida de millones de personas en todo el mundo.

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