BIOLOGÍA | Capas de células
Imprimiendo... cartílago
Detalles de la impresora y del material resultante.| A. AtalaEn 2004, Anthony Atala tuvo la peregrina idea de modificar una vieja impresora de tinta para lograr que, en lugar de escribir negro sobre blanco, fuese capaz de pulverizar células vivas, capa sobre capa, hasta 'imprimir' una lámina de piel para pacientes quemados. Los avances en estas impresoras celulares no han dejado de sucederse y el propio Atala acaba de dar un paso más en este campo.
Según publica el especialista en Medicina Regenerativa del Instituto Wake Forest (de la Universidad Winston-Salem, en EEUU) en las páginas de la revista 'Biofabrication' (dependiente del Instituto de Física, IOP), esta tecnología celular ha sido capaz de fabricar cartílago a base de células de ratón que fue implantado con éxito en varios ratones.
En esta ocasión, el equipo combinó dos tecnologías diferentes para crear unos centímetros cuadrados de cartílago bioartificial; una, similar a las de las impresoras de toda la vida, pero alimentada a base de condrocitos (células extraidas del cartílago de la oreja de varios conejos) en lugar de tinta. La segunda técnica, denominada 'electrospinning', permite convertir cualquier líquido en fibras finísimas y fue empleada a modo de soporte, para añadir materiales sintéticos que aportasen robustez a la capa de cartílago resultante.
Como explica el propio Atala, el problema que habían tenido hasta ahora las impresoras celulares para ser aplicadas en biomedicina es que las capas de células resultantes no tenían las mismas propiedades biomecánicas ni la integridad que los órganos reales a los que pretenden sustituir. Por eso, añade, en esta ocasión se optó por combinar las células de conejo con una serie de polímeros e hidrogeles muy resistentes y que al mismo tiempo sirvieron de nicho adecuado para que los condrocitos creciesen y siguiesen proliferando.
Una semana después de haber sido impresas, el 80% de las células de conejo mantenían su viabilidad y sus propiedades biológicas básicas. Además, los investigadores probaron su robustez aplicándoles distintos grados de cargas. Finalmente, y para demostrar el éxito de su creación, implantaron la lámina cartilaginosa en ratones durante dos, cuatro y ocho semanas, lo que les permitió observar que ésta cumplía todas las funciones para las que se creó.
Atala y su equipo ya están trabajando en este campo con células humanas y no consideran descabellado pensar en un futuro en el que se puedan imprimir 'a la carta' ciertas partes del cuerpo, como la rodilla, "creando un molde de la zona que es necesario regenerar mediante una imagen por resonancia magnética que serviría como plantilla para fabricar un cartílago artificial".
De hecho, según explica a ELMUNDO.es, han diseñado un brazo robótico en tres dimensiones para comenzar a trabajar en la impresión de un riñón humano. "Trabajos previos con animales nos han demostrado que es posible crear un 'mini riñón' que produzca una sustancia similar a la orina e implantarlo con éxito", señala el investigador a este periódico. Por eso, ya hay en marcha un proyecto ("a largo plazo", eso sí) para intentar crear un riñón humano, así como otras 'piezas' de recambio, como una oreja o tendón muscular.
Según publica el especialista en Medicina Regenerativa del Instituto Wake Forest (de la Universidad Winston-Salem, en EEUU) en las páginas de la revista 'Biofabrication' (dependiente del Instituto de Física, IOP), esta tecnología celular ha sido capaz de fabricar cartílago a base de células de ratón que fue implantado con éxito en varios ratones.
En esta ocasión, el equipo combinó dos tecnologías diferentes para crear unos centímetros cuadrados de cartílago bioartificial; una, similar a las de las impresoras de toda la vida, pero alimentada a base de condrocitos (células extraidas del cartílago de la oreja de varios conejos) en lugar de tinta. La segunda técnica, denominada 'electrospinning', permite convertir cualquier líquido en fibras finísimas y fue empleada a modo de soporte, para añadir materiales sintéticos que aportasen robustez a la capa de cartílago resultante.
Como explica el propio Atala, el problema que habían tenido hasta ahora las impresoras celulares para ser aplicadas en biomedicina es que las capas de células resultantes no tenían las mismas propiedades biomecánicas ni la integridad que los órganos reales a los que pretenden sustituir. Por eso, añade, en esta ocasión se optó por combinar las células de conejo con una serie de polímeros e hidrogeles muy resistentes y que al mismo tiempo sirvieron de nicho adecuado para que los condrocitos creciesen y siguiesen proliferando.
Capa a capa
Así, y a modo de 'lasaña', los investigadores fueron 'imprimiendo' una capa resistente de fibras de polímero seguida de otra de condrocitos, una de polímeros, otra de condrocitos... y así hasta tener unos pocos centímetros de cartílago de laboratorio de apenas de 0,4 milímetros de grosor.Una semana después de haber sido impresas, el 80% de las células de conejo mantenían su viabilidad y sus propiedades biológicas básicas. Además, los investigadores probaron su robustez aplicándoles distintos grados de cargas. Finalmente, y para demostrar el éxito de su creación, implantaron la lámina cartilaginosa en ratones durante dos, cuatro y ocho semanas, lo que les permitió observar que ésta cumplía todas las funciones para las que se creó.
Atala y su equipo ya están trabajando en este campo con células humanas y no consideran descabellado pensar en un futuro en el que se puedan imprimir 'a la carta' ciertas partes del cuerpo, como la rodilla, "creando un molde de la zona que es necesario regenerar mediante una imagen por resonancia magnética que serviría como plantilla para fabricar un cartílago artificial".
De hecho, según explica a ELMUNDO.es, han diseñado un brazo robótico en tres dimensiones para comenzar a trabajar en la impresión de un riñón humano. "Trabajos previos con animales nos han demostrado que es posible crear un 'mini riñón' que produzca una sustancia similar a la orina e implantarlo con éxito", señala el investigador a este periódico. Por eso, ya hay en marcha un proyecto ("a largo plazo", eso sí) para intentar crear un riñón humano, así como otras 'piezas' de recambio, como una oreja o tendón muscular.
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