La impresión de células es un proceso complejo en el que se llevan varias décadas trabajando e innovando en ello. Es especialmente nuevo en lo que respecta a medicina restitutiva humana. En agricultura celular hace tiempo que se tienen mecanismos estandarizados para producir carne de biorreactor aunque, por motivos evidentes, la medicina para humanos es extraordinariamente más compleja que la fabricación de hamburguesas.

¿Qué hace falta para imprimir órganos en 3D?

Básicamente se trata de seguir estos pasos:

• La biopsia El primer paso para imprimir tejido consiste en una biopsia de la paciente. Este será el material biológico de partida.
• El cultivo celular A través de una técnica de cultivo celular dentro de un biorreactor - un contenedor capaz de suministrar nutrientes y favorecer ciertas reacciones -, las células se multiplican.
• El entintado de células Dar consistencia a las células y convertirlas en un tejido es un proceso algo complejo que consiste en el “entintado” de la fórmula con “tinta” biológica a base de colágeno.
• Se da forma a los tejidos A continuación, la bioimpresora 3D utiliza estas células entintadas y da forma final a los tejidos.
• La cirugía Una vez conformado el órgano fabricado con células de la paciente, es hora de implantarlo quirúrgicamente. Es uno de los aspectos críticos, ya que, a diferencia del resto, un error puede traer consecuencias graves.

El cultivo de tejido es una tecnología ampliamente conocida y bastante testeada para pequeñas intervenciones, que ha alcanzado algunos hitos maravillosos en los últimos años. En 2017, un equipo de investigadores y médicos usaron tecnología de células madre, terapia genética y regeneración artificial de tejido sólido para salvarle la vida a un niño que hoy hace vida normal.

¿Cuál es el futuro?

En el futuro inmediato, la tecnología de cultivo de células biológicas servirá para ensayos clínicos de restauración de cartílagos y otros tejidos no críticos, pero sí estéticos o funcionales para conformar narices, discos espinales, meniscos de rodilla, manguitos rotadores o para recuperar tejido reconstructivo en operaciones como la lumpectomía. Es decir, tendrá aplicaciones sanitarias en algunos cánceres, quemaduras o deformidades congénitas como la microtia.

A medio plazo se espera, al menos en el ámbito del laboratorio, la posibilidad de trabajar con células, tintas, moldes, biorreactores y otros sistemas para poder obtener tejidos mucho más complejos. “Uno de los retos que existen hoy en día en el momento de tratar de bioimprimir a una escala mayor es que los tejidos complejos, como por ejemplo un riñón, están compuestos de diferentes tipos de células, capas, estructuras y componentes de la matriz extracelular. Debido a esto, están surgiendo nuevas técnicas de bioimpresión de alta definición basadas en inyección de múltiples biotintas y materiales de manera simultánea”, señalan desde la Escuela de Medicina de Harvard y el Instituto Tecnológico de Massachussets.

Aunque no es probable, quizá un gran salto ocurra en esta década y la producción de órganos funcionales perfectamente compatibles sea una realidad en 2030. Lo que sí es bastante más seguro es que, hacia 2050, los ensayos finales iniciados estos años hayan dado resultados positivos y sean muy seguros y fiables.

Se espera que en el futuro esta tecnología tenga un impacto significativo en la medicina regenerativa, permitiendo la creación de tejidos y órganos funcionales que puedan ser utilizados en trasplantes de estructuras simples como huesos, cartílagos y piel; o en estudios de investigación.