En la última década, los avances tecnológicos han transformado radicalmente el campo de la medicina, brindando nuevas herramientas y técnicas innovadoras que revolucionan tanto el diagnóstico como el tratamiento de enfermedades. Entre estas innovaciones, las impresoras 3D han emergido como una tecnología prometedora, capaz de producir órganos y tejidos impresos en 3D con un potencial sin precedentes.
Uno de los hitos más recientes en este ámbito es la capacidad de imprimir tejido cerebral en 3D. Este logro ha sido alcanzado por un equipo de científicos de la Universidad Wisconsin-Madison, que han explicado su nuevo descubrimiento en Cell Stem Cell.
Este suceso es muy significativo en la investigación biomédica, puesto que abre nuevas posibilidades para comprender y tratar enfermedades neurológicas con mayor precisión y eficacia.
Superando retos: tejido cerebral funcional impreso en 3D
La impresión en 3D de tejido cerebral ha sido un desafío debido a la complejidad de las conexiones entre las diferentes regiones del cerebro. Hasta ahora, aunque se había logrado imprimir tejido cerebral, este no era completamente funcional. Sin embargo, el equipo de investigadores de la universidad americana ha superado este obstáculo utilizando una técnica innovadora.
En lugar de apilar las células verticalmente, como se hacía en investigaciones anteriores, los investigadores optaron por juntarlas horizontalmente. Este enfoque permitió que las neuronas impresas se comunicaran entre sí y formaran redes neuronales similares a las del cerebro humano.
Además, se utilizó una biotinta más suave que en los métodos anteriores, lo que permitió que las células crecieran y se comunicaran de manera más efectiva. La biotinta es un gel de biopolímero que, metafóricamente hablando, hace de plataforma para enlazar las células y que éstas permanezcan unidas, sin moverse.
Método ético
El tejido cerebral impreso en 3D está compuesto por neuronas humanas derivadas de células madre pluripotentes inducidas, lo que elimina la necesidad de utilizar embriones en la investigación. Esta perspectiva éticamente responsable es otro aspecto destacado de este avance.
Tejido cerebral funcional a escala
Los resultados obtenidos por el equipo de la Universidad de Wisconsin son muy prometedores. Las neuronas impresas formaron redes complejas y se comunicaron entre sí mediante impulsos eléctricos y neurotransmisores, replicando así el funcionamiento del cerebro humano. Este tejido impreso en 3D podría utilizarse para estudiar una amplia gama de trastornos neurológicos y neurodegenerativos, como el Alzheimer y el Parkinson.
«Este podría ser un modelo enormemente poderoso para ayudarnos a comprender cómo se comunican las células cerebrales y partes del cerebro en los humanos».
Su-Chun Zhang, profesor de neurociencia y neurología en el Centro Waisman de la Universidad de Washington en Madison.
«Podría cambiar la forma en que vemos la biología de las células madre, la neurociencia y la patogénesis de muchos trastornos neurológicos y psiquiátricos»
Su-Chun Zhang
Además, este método de impresión en 3D ofrece ventajas significativas sobre los modelos convencionales de tejido cerebral, como los organoides cerebrales. A diferencia de estos últimos, el tejido cerebral impreso en 3D es más preciso y reproducible, lo que lo convierte en una herramienta invaluable para la investigación neurocientífica.
Abriendo nuevas fronteras para la neurociencia
El equipo de la Universidad de Wisconsin-Madison espera mejorar aún más su proceso de impresión en 3D para crear tejidos cerebrales más específicos y personalizables. Con este avance, se abre la puerta a nuevas investigaciones que podrían cambiar nuestra comprensión del cerebro humano y llevar a nuevos tratamientos para enfermedades neurológicas debilitantes.
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