La impresión 3D de vasos sanguíneos nos sitúa un paso más cerca de reparar daños en los órganos y crear tejidos vivos "a la carta"
Cada cierto tiempo surgen nuevas e interesantes noticias en torno a las impresoras 3D en el campo de la salud. En un futuro cercano, esta tecnología permitirá crear tejidos a la carta para reparar cualquier órgano afectado por una dolencia. En el blog Think Big ya os hemos hablado de avances para la impresión de órganos, y tejidos a partir de agua y aceite.
Sin embargo, pese a lo prometedores de estos y otros avances, hasta la fecha sólo se había conseguido crear finos tejidos de células vivas en laboratorio. Cuando se intentaba crear tejidos de un grosor superior a varias capas de células, las que se encontraban en las capas intermedias acababan muriendo por falta de oxígeno y la imposibilidad de eliminar sus residuos.
El handicap de estos primeros intentos era que no disponían de una red de vasos sanguíneos para transmitir oxígeno y nutrientes hasta cada célula. Por lo tanto el reto estaba servido, ya que si se conseguía crear artificialmente una red de vasos sanguíneos para tal fin, se podrían desarrollar tejidos celulares de mayores dimensiones y complejidad.
Para solucionar este problema, el equipo liderado por la Profesora Jennifer Lewis del Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering de la Universidad de Harvard ha utilizado una impresora 3D especialmente adaptada para tal fin con tres tipos de bio-tintas diferentes. El primer cabezal extrude una biotinta de compuesto extracelular, la materia biológica que une las células en el tejido. El segundo extrude un tipo de biotinta que contiene tejido extracelular y células vivas.
Finalmente, para crear los vasos sanguíneos, el equipo de la Profesora Lewis ideó un tercer tipo de biotinta con una interesante propiedad que le permite estar en estado sólido a altas temperaturas pero que se derrite cuando se enfría (al contrario que los materiales que usualmente conocemos). Con esta curiosa biotinta se tejieron filamentos entre las otras dos y dejaron que se enfriara. A continuación succionaron la masa resultante ya derretida con lo que se obtuvieron unos diminutos canales que hacían las veces de los deseados vasos sanguíneos.
Para probar la utilidad de este sistema en tejidos más complejos se entretejió una densa red de filamentos en un tejido que contenía hasta tres tipos diferentes de células, similar a lo que sería un tejido sólido, obteniendo uno de gran complejidad que no moría por inanición.
No sólo se probó con éxito el sistema de tres biotintas en tejidos complejos sino que además cuando se añadieron células endoteliales, que recubren el interior tanto de los vasos sanguíneos como de los capilares, estas crecieron revistiendo los canales que hacían la vez de vasos sanguíneos.
Utilidades inmediatas en la prueba de nuevos medicamentos
La impresión 3D de vasos sanguíneos supone poder reproducir tejidos celulares complejos y con capacidad de sobrevivir alimentándose y retirando los desechos. Esto representa un avance importante en la ingeniería de tejidos, ya que permite, por un lado, empezar a probar los efectos de medicamentos y tratamientos en tejidos vivos antes que en pacientes. En segundo lugar, representa un gran paso en la tecnología que busca crear tejidos humanos para reemplazar a otros dañados o enfermos, así como para aprender más sobre los procesos de regeneración celular en heridas y el crecimiento de vasos sanguíneos.
Los resultados de este estudio y sus autores se pueden consultar en la edición del 18 de febrero de Advanced Materials.
Imágenes Andrew Mason y Wyss Institute
