Foto: Universidad de Tel Aviv
Investigadores de la Universidad de Tel Aviv recientemente publicaron un estudio demostrando cómo lograron imprimir en 3D el primer corazón vascularizado en el mundo. Usando las células de un paciente y materiales biológicos, el corazón impreso en 3D representa una victoria que podría cambiar la forma en la que entendemos la medicina regenerativa.
Hasta ahora, los científicos solo habían podido imprimir muestras de tejidos simples. Con la impresión exitosa de un corazón completamente funcional con vasos sanguíneos, ventrículos, células y más, esta rama de la ciencia ha dado un gran paso. El estudio también da esperanza a los miles de hombres y mujeres que esperan un trasplante de corazón, ya que los donadores son escasos.
“Este corazón está hecho de células humanas y de materiales biológicos específicos del paciente. En nuestro proceso estos materiales sirven como biotintas, sustancias hechas de azúcares y proteínas que pueden ser usadas para imprimir modelos de tejidos complejos en 3D”, dice el profesor Tal Dvir de la Escuela de Biología Celular Molecular y Biotecnología y del Centro Sagol de Biotecnología Regenerativa de la Universidad de Tel Aviv, que dirigió la investigación para el estudio. “Algunas personas ya habían logrado imprimir en 3D la estructura del corazón, pero no con las células ni con los vasos sanguíneos. Nuestros resultados muestran el potencial de nuestro enfoque para la ingeniería de tejidos personalizados y el reemplazo de órganos en el futuro”.
El órgano inicial impreso en 3D tiene aproximadamente el tamaño del corazón de un conejo, pero el plan es ampliarlo. El estudio, que fue realizado conjuntamente por el Prof. Dvir, el Dr. Assaf Shapira de la Facultad de Ciencias de la Vida de TAU y Nadav Moor (estudiante de doctorado en el laboratorio del Prof. Dvir), primero requirió que realizaran una biopsia del tejido graso de los pacientes. Los materiales celulares y acelulares fueron separados, reprogramando las células para convertirlas en células madre pluripotentes. Otros materiales como el colágeno se utilizaron como “tinta” durante la impresión.
f,g) Un corazón impreso dentro de una solución para su preservación. h) Después de la extracción, los ventrículos izquierdo y derecho fueron inyectados con colorantes rojos y azules, respectivamente, para mostrar las cámaras huecas y el tabique entre ellas. (Foto: Dvir, Shapira, Noor, et al.)
Al usar biomateriales de pacientes, los investigadores eliminan el riesgo de rechazo al trasplante. Esto es una realidad devastadora para la mayoría de los pacientes que reciben trasplantes de órganos, ya que aproximadamente el 50% de los órganos donados son rechazados por el organismo en un plazo de 10 a 12 años. Este avance es un gran paso adelante en la reducción de ese porcentaje.
“Lo ideal es que el biomaterial posea las mismas propiedades bioquímicas, mecánicas y topográficas de los propios tejidos del paciente”, explica el profesor Dvir. “Aquí, podemos reportar un acercamiento simple a los tejidos cardiacos gruesos, vascularizados y con perfusión impresos en 3D que coinciden completamente con las propiedades inmunológicas, celulares, bioquímicas y anatómicas del paciente.”
El siguiente paso es cultivar los corazones impresos en 3D, enseñarles a bombear y luego trasplantarlos a modelos animales. El profesor Dvir señala que, por el momento, las células pueden contraerse, pero necesitan aprender a bombear para poder trabajar juntas. Aunque hay mucho trabajo por delante, el científico se muestra optimista sobre la tecnología. “Quizás, en diez años, habrá impresores de órganos en los mejores hospitales del mundo, y estos procedimientos se llevarán a cabo de forma rutinaria.”
Mira cómo estos investigadores israelíes crearon el primer corazón impreso en 3D del mundo.
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