Tabla de Contenido
Aunque la impresión 3D ha avanzado a pasos agigantados en los últimos años, su uso para imprimir órganos humanos en funcionamiento sigue siendo un sueño lejano. Recientemente, sin embargo, los científicos han acercado este sueño un paso más.
La enfermedad cardiovascular es la principal causa de muerte en los Estados Unidos.
Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), 610,000 personas en los EE. UU. Mueren cada año por enfermedades del corazón .
Una vez que ha progresado a sus etapas finales, la única opción de tratamiento es un trasplante de corazón.
Debido a que hay muy pocos donantes de corazón, la espera de un trasplante para salvar vidas es larga.
Los científicos están interesados en encontrar formas de remendar el tejido cardíaco existente para extirpar o posponer la necesidad de un trasplante.
Por ejemplo, si los cirujanos pudieran introducir un material en el corazón, podría formar un andamio temporal para apoyar las células e impulsar la reorganización celular.
Esta llamada ingeniería del tejido cardíaco tiene varios problemas; En primer lugar, los científicos necesitan encontrar un tipo de material que el cuerpo no rechace. Los investigadores ya han probado una variedad de materiales y métodos , pero los candidatos perfectos son las células del cuerpo del paciente.
Bioink y células madre.
Durante los últimos años, los investigadores han progresado hacia la replicación artificial del tejido humano.
Un grupo de científicos de la Universidad de Tel Aviv en Israel ha llevado este trabajo un paso más allá y ha llevado la ingeniería de tejidos cardíacos a la siguiente etapa.
Un corazón impreso en 3D diseñado a partir de los tejidos y las células del paciente.
Crédito de la imagen: Advanced Science 2019 The Authors.
“Esta es la primera vez que alguien en cualquier lugar ha diseñado e impreso con éxito un corazón completo repleto de células, vasos sanguíneos, ventrículos y cámaras”.
Investigador principal Prof. Tal Dvir
Los científicos han diseñado un enfoque innovador que les permite crear lo más cercano a un corazón artificial hasta la fecha.
Su primer paso fue tomar una biopsia de tejido graso del paciente; luego, separaron el material celular del material no celular.
Los investigadores reprogramaron las células del tejido graso para que se conviertan en células madre pluripotentes , que pueden desarrollarse en el rango de tipos de células necesarios para hacer crecer un corazón.
El material no celular consiste en componentes estructurales, tales como glicoproteínas y colágeno; Los científicos modificaron estos para convertirlos en un “enlace biológico”.
Luego, mezclaron este bioink con las células madre. Las células se diferenciaron en células cardíacas o endoteliales (que recubren los vasos sanguíneos), que los científicos podrían usar para crear parches cardíacos, incluidos los vasos sanguíneos.
Describen sus métodos en detalle en un artículo reciente publicado en la revista Advanced Science .
El tamaño del corazón de un conejo
“Este corazón está hecho de células humanas y materiales biológicos específicos del paciente. En nuestro proceso, estos materiales sirven como enlaces biológicos, sustancias elaboradas a partir de azúcares y proteínas que se pueden usar para la impresión 3D de modelos de tejidos complejos”, dice el Prof. Dvir.
Continúa diciendo: “Las personas han logrado imprimir en 3D la estructura de un corazón en el pasado, pero no con células o con vasos sanguíneos. Nuestros resultados demuestran el potencial de nuestro enfoque para la ingeniería de reemplazo de tejidos y órganos en el futuro”. . “
Para demostrar el potencial de su técnica, los científicos crearon un corazón pequeño pero anatómicamente preciso, completo con vasos sanguíneos y células.
“En esta etapa, nuestro corazón 3D es pequeño, del tamaño del corazón de un conejo”, dice el profesor Dvir. “Pero los corazones humanos más grandes requieren la misma tecnología”.
Vale la pena señalar que esta tecnología aún está muy lejos de poder reemplazar los trasplantes de corazón. Este es solo otro paso en el camino, aunque sea un paso bastante grande.
La siguiente tarea crucial, como dice el Prof. Dvir, es enseñarles a comportarse como corazones; explica que “necesitan desarrollar aún más el corazón impreso. Las células necesitan formar una capacidad de bombeo; actualmente pueden contraerse, pero necesitamos que trabajen juntos”.
“Nuestra esperanza”, continúa, “es que tendremos éxito y demostraremos la eficacia y utilidad de nuestro método”.
Todavía hay un largo camino por delante, pero los investigadores están entusiasmados con lo lejos que han llegado.
“Tal vez, en 10 años, habrá impresoras de órganos en los mejores hospitales del mundo, y estos procedimientos se realizarán de manera rutinaria”.
Prof. Tal Dvir
