03.11.2022

Desarrollo y comercialización de la impresión 3D en medicina

Actualmente hay en Polonia unas 1.780 personas a la espera de un trasplante de órganos. De ellas, al menos varias decenas esperan en un procedimiento de urgencia. Hasta hace poco, la única solución posible para mejorar la salud de este grupo de población era obtener órganos de un donante potencial. Sin embargo, los medios de comunicación se hacen cada vez más eco de las innovaciones en impresión 3D de órganos. ¿En qué fase de desarrollo se encuentra el mercado de la impresión 3D en medicina y será la impresión de órganos en el futuro un proceso sencillo? ¿O se verán órganos creados con esta técnica en las estanterías de las tiendas?

Ingeniería de tejidos: ¿qué es realmente?

La ingeniería tisular es un campo de la ciencia que se ocupa de la aplicación de los conocimientos médicos y de ingeniería
materiales para producir sustitutos de órganos y tejidos dañados. Los primeros esfuerzos en
reparar defectos del cuerpo ya se realizaban en la época de los antiguos egipcios, que creían en la vida del
y se preocupaban mucho por la integridad del cuerpo. La investigación arqueológica ha demostrado que incluso entonces
dentaduras postizas, por ejemplo. Sin embargo, el término ingeniería tisular propiamente dicho no se acuñó hasta 1988
año en una reunión de la National Science Foundation. En la década de 1990, se produjo una oleada de
investigación para desarrollar sustitutos de casi todos los órganos, y numerosas
innovaciones, lo que supuso un hito para el mercado de la impresión médica en 3D.

Proceso de impresión

Para iniciar el proceso de bioimpresión de órganos, los médicos suelen comenzar con una biopsia, es decir, la extirpación de parte de un órgano o tejido.
extracción de un pequeño trozo de tejido. Esto permite separar las células y cultivarlas fuera del
el cuerpo humano. El desarrollo celular tiene lugar dentro de una incubadora estéril especial o
biorreactor, que por sus condiciones se asemeja a la temperatura interna y la oxigenación del cuerpo humano.
A continuación, las células se dejan mezclar con el biotouch, cuya parte no celular puede convertirse en un
laboratorio. Los biomateriales utilizados en el proceso de impresión deben ser no tóxicos, biodegradables y
biocompatibles, para evitar una reacción negativa del organismo.

En el siguiente paso, los médicos introducen la tinta biológica en la cámara de impresión. Las impresoras se programan de esta
que contienen datos de imágenes de pacientes procedentes de radiografías y escáneres. Gracias a esta
es posible crear tejidos con propiedades personalizadas. La duración del proceso de impresión depende de
depende de muchos factores, como el tipo de órgano o tejido que se imprima. Sin embargo, suele durar entre
de unas pocas a varias horas.

Cuando se extraen los órganos del donante, es necesario colocarlos inmediatamente en un biorreactor,
porque, de lo contrario, las células morirán. Además, es necesario perfundir el órgano mediante
proporcionándole un fluido (normalmente sangre o un sustituto de la sangre). En el caso de la impresión de órganos, se plantean varias cuestiones
y retos para que el órgano impreso funcione como un órgano humano real.
en el cuerpo. Una vez implantado el órgano impreso en el paciente, se degradará con el tiempo. Parte de
la gente puede pensar que entonces el tejido se romperá. Nada más lejos de la realidad. Las células sienten que
El puente cede y ya no tienen un punto de apoyo estable. Entonces forman su propio pegamento y puente - como un
Lo hacen en todos los organismos humanos.

¿En qué nivel de sofisticación nos encontramos en materia de bioimpresión?

A pesar de que la ingeniería tisular es un campo que se desarrolla a gran velocidad, al
introducción de numerosas tecnologías innovadoras, implantación de impresoras plenamente funcionales
órganos en el cuerpo humano supondría una auténtica revolución en el mundo de la medicina, para la que desgraciadamente tenemos que
esperar probablemente al menos unos años. Sin embargo, una vez que la sociedad ha llegado a esta etapa,
La comercialización de la bioimpresión no debería ser un problema.

En todo el mundo, la demanda de trasplantes de órganos es enorme. Esto se traduce en un aumento continuo del número de
innovación, investigación e impresión de órganos. Los que consiguen vivir para ver un trasplante deben, mediante
tomar fármacos inmunosupresores especiales durante el resto de su vida para evitar el rechazo del órgano.
En el caso de la impresión, la situación sería muy distinta. Proporcionaría suficiente
tejidos de trasplante que se imprimirían a partir de las células del paciente, por lo que el riesgo de rechazo será
significativamente menor.

Éxito de Polonia en impresión 3D

En marzo de 2019, los medios de comunicación se hicieron eco del gran éxito de los polacos, que consiguieron imprimir un
el primer prototipo de páncreas plenamente funcional. El equipo, dirigido por Michał Wszoła, MD, PhD.
En cuanto imprimió el órgano, empezó a probarlo en animales. Los resultados fueron muy prometedores,
y el material con el que se fabricó el páncreas resultó ser totalmente atóxico. El órgano era funcional, por lo que
El equipo se prepara para llevar a cabo nuevos estudios que, en última instancia, desarrollarán la
tecnología lo suficiente como para poder realizar nuevos estudios con el cuerpo humano.
Sin embargo, debido a una serie de dificultades y requisitos de impresión, como la creación de un
condiciones adecuadas que se asemejen a las de un organismo humano en un biorreactor, el tema de la impresión 3D sigue siendo
tema del futuro. Creación de un órgano plenamente funcional, listo para su implantación
en el cuerpo humano es problemático y requiere mucha investigación y pruebas.

¿Es posible imprimir órganos en casa en el futuro?

Todas las impresiones biológicas deben realizarse en bioimpresoras 3D especiales. Aunque tales
impresora que puede crear usted mismo (que, según investigadores de la Universidad Carnegie Mellon, es una
de 500 dólares), sigue teniendo que cumplir una serie de requisitos y normas, ya que las
Para imprimir un órgano se necesitan células vivas, que deben mantenerse en condiciones adecuadas.
condiciones, lo que no es fácil de conseguir.

Además, todo lo que se implante en el cuerpo humano debe fabricarse en instalaciones certificadas.
dispositivos que cumplan las normas médicas. Por lo tanto, aunque construyamos la bioimpresora nosotros mismos
- no estará certificada y, por tanto, no será posible la bioimpresión en casa. Producido
el material debe ser biocompatible; de lo contrario, puede provocar efectos indeseables en el ser humano
organismo, además, la regulación también es otro obstáculo.

Bioimpresión cerebral

Investigadores de la Universidad de Montreal, la Universidad Federal de Santa Catarina y la Universidad Concordia
han anunciado que han logrado imprimir células cerebrales vivas de ratones mediante tecnología de bioimpresión.
La gran mayoría de las neuronas seguían vivas dos días después de la impresión.
Se han realizado numerosos estudios para determinar la capacidad de las células, lo que puede ayudar significativamente a
en el desarrollo de este mercado.

Sin embargo, a pesar de los numerosos avances en este campo, los sustitutos celulares y la impresión totalmente
de un cerebro en funcionamiento sigue siendo una cuestión de futuro. Necesitamos numerosos estudios, pruebas, tiempo
y ayuda financiera para que la bioimpresión pueda comercializarse.

El éxito, cada vez más cerca

La ingeniería de tejidos es un campo que resuelve muchos problemas médicos. A pesar de las numerosas innovaciones
Sin embargo, todavía hay que esperar a que este mercado se desarrolle y a que la implantación de órganos se haga realidad.
producidos mediante una bioimpresora se ha convertido en la norma. El esfuerzo conjunto de médicos y científicos es cada vez
está mostrando resultados prometedores, y en los medios de comunicación podemos oír hablar de nuevos éxitos en transplantología
utilizando esta tecnología. El desarrollo de este campo es extremadamente importante y podría
revolucionar el mundo de la medicina, salvando así muchas vidas.

Ewa Drwal

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