Un taller de bioimpresión pone de relieve el avance en la creación de tejidos humanos

Aprovecharse de las técnicas de impresión en tres dimensiones para generar tejidos humanos está en la órbita de científicas como Nieves Cubo, que lidera el Grupo de Investigación Inteligencia Artificial y Sistemas Emergentes (ARIES) en la Universidad Nebrija. Junto con Luis Rodríguez Lorenzo, investigador del Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros (ICTP) del CSIC, Cubo avivó la curiosidad -elemento imprescindible del conocimiento- de los alumnos del recién estrenado Grado en Ingeniería Biomédica y a decenas de curiosos en un taller interactivo encuadrado en la Semana de la Ciencia y la Innovación de la Comunidad de Madrid y desarrollado en los laboratorios de la Politécnica Nebrija.

Ambos investigadores, durante toda la actividad, quisieron dejar clara la diferencia entre la impresión 3D aplicada a la medicina y la bioimpresión. Si la impresora de alta tecnología deposita algo que no tiene componentes “vivos” y sobre “lo que se pondrán células” hablamos del primer modelo, mientras que, en el segundo, en el proceso y en su resultado, ya se trabaja con células. Con el mismo carácter divulgativo que su colega, Rodríguez Lorenzo apuntó que en la bioimpresión “pones en la tinta las células desde el principio, aunque luego tendrán que comunicarse entre ellas para generar el efecto deseado”.

En la creación de tejido donde más se ha avanzado es en la piel, pero la investigación en este campo está en una etapa inicial. “Próximamente, en estos procesos, veremos tejidos sencillos como la piel o la retina; después, cartílagos y huesos, y por último órganos. El proceso, que culminará en diez años, si todo va bien, lo estamos consiguiendo llevar a los hospitales”, apostilló Nieves Cubo.

Constructos, no órganos.

Ante las preguntas de los jóvenes, la investigadora principal de ARIES dejó claro que las bioimpresoras ya están trabajando con impresiones de “constructos celularizados”, orgánulos pequeños que intentan imitar la función de órganos complejos. Los expertos proponen, como un primer paso, la creación de estos elementos que “aún no son tejido” y que serían “como las uvas de un ramillete, que es el órgano”.

El quid de la cuestión es la obtención de material del paciente, manipularlo y dejarlo madurar para después volverlo a introducir en su cuerpo. En definitiva, la bioimpresión presenta y presentará múltiples ventajas. Como alternativa al trasplante “puedo generar tejidos con las células del propio paciente -tratamiento autólogo-, lo que disminuye el rechazo de su organismo”. Los tiempos de espera reducidos, la combinación con terapias génicas, el servicio personalizado y a medida, la regeneración en lugar del rechazo, la diversidad de tecnología de fabricación, la inclusión de medicamentos, la introducción de otras terapias avanzadas y la posibilidad de utilizar los tejidos para diversas aplicaciones son algunos de los beneficios de la biompresión.

Durante el taller, Nieves Cubo, con María González Herrero, ayudante de investigación de la Universidad Nebrija, invitó al público asistente a crear materiales para las bioimpresoras que hicieran la función de hidrogeles, el componente que más se utiliza para las biotintas. Con alginato, agua y celulosa metilada procedente de plantas todos pudieron comprobar las texturas de esta sustancia simulada.

El arte de engañar al cuerpo para la regeneración

La bioimpresión, que requiere el concurso de biólogos, ingenieros e incluso abogados, además podrá contribuir a generar tejido animal para la industria de la moda o para otras funciones. Esta tecnología de procesado, junto con la impresión 3D aplicada a la medicina, conforma uno de los tres ejes donde se asienta el campo de los biomateriales. Sobre esta área, Luis Rodríguez Lorenzo, investigador del ICTP, explicó que desde este instituto dependiente del CSIC “intentamos hacer ingeniería de tejidos, el arte de engañar al cuerpo para que regenere tejidos en unos aspectos donde no se regenera de forma natural”.

El tejido sobre el que más ha trabajado el ICTP es el óseo, que presenta un componente orgánico como el colágeno y otro inorgánico basado en las hidroxiapatitas, unos biocristales naturales. Este equipo del CSIC está fabricando hidroxiapatitas sintéticas dado que las actuales en investigación tiene un origen animal. De la mezcla de esas hidroxiapatitas con un polímero termoplástico y con el funcionamiento de la impresora fabrican filamentos específicos para la aplicación médica requerida. “Con estos filamentos somos capaces de imprimir una serie de dispositivos para determinados huesos”, aclaró. Por ejemplo, está en marcha un ensayo con veinte pacientes que ya han recibido un implante personalizado para aumentar su seno maxilar de forma natural.

El taller celebrado en los laboratorios del Campus de Madrid-Princesa generó un gran interés en sus dos sesiones. A tenor de las respuestas positivas, seguramente la Semana de la Ciencia y la Innovación de la Comunidad de Madrid planteará a los científicos implicados otra jornada sobre bioimpresión para la edición de 2024.

Texto: Javier Picos. Fotos: Zaida del Río.