Una de las mayores apuestas de la medicina regenerativa es la posibilidad de crear, mediante el uso de células madre, tejidos que luego puedan implantarse en una persona para regenerar una parte dañada. En este punto, esta disciplina confluye con el auge tecnológico de las impresoras 3D.
El camino hasta llegar a imprimir tejidos que puedan insertarse exitosamente en vivo es todavía largo, pero no tanto como imaginan.
La llamada bio-impresión 3D, la técnica empleada para fabricar tejidos sintéticos que imiten a los naturales, consiste en desarrollar finas lonchas compuestas de células madre y polímeros con precisión nanométrica y capa a capa, suspendidas en un hidrogel normalmente basado en colágeno.
El principal problema hasta la fecha era que los tejidos resultantes carecían de integridad estructural y de las propiedades mecánicas adecuadas como para ser utilizados en un ser vivo. Esto es algo especialmente limitante en tejidos que requieren soportar estrés o una cierta carga, como ocurre con los cartílagos.
De fabricación propia
En años recientes, algunos estudios científicos propusieron una solución a esta ecuación: Combinar polímeros sintéticos, materiales con una mayor resistencia mecánica que los compuestos naturales, con el crecimiento celular que proporcionan las células madre en los hidrogeles.
El problema de esta aproximación es que la tecnología necesaria para producir algo así se antojaba demasiado compleja y, sobretodo, demasiado cara. Además, los tejidos fabricados con este sistema, pese a ser más resistentes, carecían a menudo de flexibilidad, lo que dificultaba su aplicación.
Ahora, investigadores de la Universidad Wake Forest (EEUU) han desarrollado una impresora híbrida que combina la inyección a chorro con un sistema de “hilado electrónico” -en inglés, electrospinning- y es capaz de fabricar tejidos viables para elaborar cartílagos.
Este hilado electrónico de fibras (de un polyester biodegradable llamado polycaprolactona) se alterna con la inyección de condrocitos (células madre de cartílago) extraídos de un conejo y suspendido en un hidrogel de colágeno. Este proceso lleva a crear un tejido de cinco capas con un milímetro de ancho en total.
Probado con éxito
Una semana después de la impresión, un 80% de los condrocitos sobrevivían aún en este nuevo tejido híbrido. Además, mientras el andamiaje de fibras iba desapareciendo, estas células proliferaron, manteniendo sus propiedades biológicas y formando tejido cartilaginoso tanto en la situación in vitro como en vivo.
De acuerdo con los investigadores Tao Xu y su equipo, el estudio, publicado en la revista Biofabrication, demuestra que es posible construir una impresora 3D híbrida utilizando materiales y componentes relativamente accesibles para elaborar constructos cartilaginosos con propiedades biológicas y mecánicas muy mejoradas con respecto a sus predecesores. “El trabajo indica que el híbrido entre hilado electrónico e inyección de chorro es una técnica prometedora que podría simplificar la producción de tejidos complejos”, indican los investigadores en el estudio.
