Las impresoras 3D construirán recambios para ti a partir de tus propias células 

En 2022 la medicina regenerativa dio un claro ejemplo de qué es la esperanza cuando se implantó por primera vez una oreja con impresión 3D creada con células de la paciente. Este hito científico y médico promete revolucionar la medicina y abre la puerta al santo grial de la cirugía: recambios para personas gracias a la ingeniería de tejidos biológicos. 

Este tipo de medicina, a menudo en los límites de la ética, presenta un enorme potencial para personas enfermas o víctimas de accidentes. En la actualidad la restitución se centra en la robótica y la cibernética, piezas metálicas y electromecánicas para sustituir extremidades o funcionalidades. ¿Las dejaremos atrás gracias a la biomedicina? ¿Podremos imprimir corazones? 

La noticia: reconstruyen e implantan con éxito una oreja imprimiendo en 3D células humanas 

La empresa 3DBio, fundada en 2014, ha logrado bioimprimir con éxito una oreja humana y después implantarla también con éxito en una paciente que sufría microtia —un defecto congénito del oído y la oreja—. Este ensayo se ha considerado como uno de los más relevantes del siglo por sus implicaciones sanitarias. 

Como todo ha salido como debía, se inicia ahora una segunda fase de ensayos con once pacientes. El primer ensayo buscaba determinar la viabilidad del proceso. El segundo, la seguridad del mismo y su eficacia. Por eso todos los pacientes tienen el mismo grado de microtia, para poder comparar luego. 

Aunque lentos debido a los riesgos, estos ensayos sientan las bases de tecnología que quizá en unas décadas sea de uso común pero que en la actualidad se asemeja a la magia descrita por Arthur C. Clarke: “Cualquier tecnología suficientemente avanzada es indistinguible de la magia”. 

¿Cómo funciona la impresión 3D de células? 

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: 

1. La biopsia. 

El primer paso para imprimir tejido consiste en una biopsia de la paciente. En el caso de 3DBio se extrajeron los condrocitos del cartílago. Este será el material biológico de partida. 

2. 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. 

3. 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. 

4. Se da forma a los tejidos. 

A continuación, la bioimpresora 3D utiliza estas células entintadas y da forma final a los tejidos. Convierte una masa sin forma en una oreja. 

5. 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. 

Límites, retos y promesas de la impresión de órganos 

El cultivo de tejido es una tecnología ampliamente conocida y bastante testada 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. Por ejemplo, el tejido que conforma las paredes de los vasos sanguíneos, algunos componentes del riñón o incluso la combinación de varios tejidos en algo similar a un órgano funcional. Aunque es importante manejar las expectativas. 

Hasta la fecha, se está bastante lejos de producir órganos como un corazón o unos pulmones funcionales, y eso pese a los impactantes avances en clonación. Por motivos obvios, esta investigación tiene fuertes restricciones éticas incluso si no se busca reconstruir un individuo completo. A nivel ético no es lo mismo un tejido que un órgano, o que un individuo. Y tecnológicamente tampoco es fácil. 

Sí hay muchos ensayos y experimentos sobre líneas embrionarias que han dado resultados impactantes. Especialmente gracias a los últimos hallazgos de células madre embrionarias a partir de células de personas adultas. Es algo logrado hace una década, pero que hace dos sonaba a ciencia ficción. ¿Qué hay del futuro distante y la ficción científica? 

Ingeniería y tejidos biológicos 

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. En ese año producir piel “artificial” será mucho más asequible, como también lo serán las intervenciones relacionadas con devolver el rostro a personas quemadas. Algo que hoy supone un reto monumental y de amplia dificultad técnica. 

En cualquier caso, quizá lo que hoy parece una tecnología novedosa sea una línea de investigación que se abandone en una década porque se haya descubierto algo sustancialmente mejor. Por ejemplo, hoy en día reconstruir oídos con biotecnología no es posible, por lo que el grueso del mercado se centra en tecnología como la del implante coclear. 

Dicho esto, todas estas investigaciones e innovaciones ponen el foco en qué es la esperanza y cómo la técnica puede ayudarnos a tener una calidad de vida mucho mayor. Disponer de “recambios” para meniscos de rodilla, algo casi al alcance de la tecnología actual, supondrá un enorme salto cualitativo en la vida de las personas mayores.