Prototipo mejorado de la bioimpresora 3D de piel de la Universidad Carlos III

Redacción
Martes, 10 Julio 2018
Prototipo mejorado de la bioimpresora 3D de piel de la Universidad Carlos III - impresoras 3D

Ha pasado más de un año y medio desde que la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) presentó su bioimpresora 3D capaz de hacer piel humana. Ahora, se ha logrado hacer un prototipo mejorado con el que los investigadores tratarán de reproducir la complejidad de este órgano.

La piel humana tiene tres capas principales -hipodermis, dermis y epidermis- y un enjambre de moléculas y proteínas, como la elastina, que la convierte en un órgano complejo y difícil de imitar, aunque no imposible gracias a este tipo de impresora 3D.

El pasado año, un grupo de científicos españoles dio a conocer un prototipo de bioimpresora 3D capaz de crear piel humana “totalmente funcional” y apta para ser usada en investigación, probar con productos cosméticos, fármacos y químicos, y en un futuro ser trasplantada a pacientes; ahora este modelo se ha mejorado.

En las instalaciones de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), en el campus de Leganés, el equipo multidisciplinar dirigido por José Luis Jorcano y Juan Francisco Cañizo ha diseñado una bioimpresora “más robusta, más versátil, reproducible y precisa” que la anterior, con la que se podrá hacer piel “más compleja y progresivamente más parecida a la humana”.

El primer prototipo que se presentó -junto al Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT), Hospital General Universitario Gregorio Marañón y BioDan Group- podía replicar la estructura natural de la piel con una primera capa externa, la epidermis con su estrato córneo que protege contra el medio ambiente, junto a otra más profunda y gruesa, la dermis.

Además, la piel también tiene una serie de estructuras como los folículos pilosos -dan crecimiento al cabello- o glándulas sudoríparas que son muy complejas y que, aunque costarán más reproducirlas, esta máquina ya puede empezar a desarrollarlas.

Para poder hacer todo esto es necesario un ‘cóctel biológico’ de células, proteínas y factores de crecimiento, que constituyen lo que se llaman biotintas, que en este caso, en lugar de cartuchos de tinta como en las impresoras ordinarias, se colocan en jeringuillas, recalca el profesor del departamento de Bioingeniería e Ingeniería Aerospacial de la UC3M y jefe de la unidad mixta CIEMAT/UC3M de Ingeniería Biomédica.

La deposición de las biotintas -patentadas por el CIEMAT y bajo licencia de BioDan Group- está controlada por ordenador y se hace ordenadamente en una placa que luego va a la incubadora a 37 grados.

Los componentes son los mismos que los utilizados en la creación de piel a mano, pero adaptados a esta impresión en 3D que, en definitiva, intenta automatizar un proceso que bien se puede hacer a partir de piel autóloga -creada a partir de células del propio paciente para usos terapéuticos como quemaduras graves-, o bien piel alogénica, a partir de cualquier persona donante -mejor para testar químicos-.

En ambos casos hay que extraer las células del paciente/donante a través de una pequeña biopsia, cultivarlas en el laboratorio y conseguir su multiplicación; el proceso hasta tener la piel artificial puede durar dos o tres semanas, depende de su uso.

Con la piel artificial hecha a mano se han hecho ya pruebas en varios hospitales, por ejemplo de Madrid y Valencia, en pacientes con heridas, para lograr que estas cicatricen, y con quemados; el siguiente paso será seguir perfeccionándola gracias a esta nueva impresora 3D.

“Desde el punto de vista terapéutico el problema está en los grandes quemados, donde los pacientes pierden mucho líquido”, así que proteger esa superficie quemada supondría un avance muy importante, subraya Juan Francisco Cañizo, de la Universidad Complutense de Madrid y del Gregorio Marañón, desde donde se ha diseñado, “paradójicamente”, todo el hardware de esta impresora 3D.

Además, las mejoras introducidas en esta máquina, si bien la principal aplicación hoy por hoy es hacer piel, van a permitir, en un futuro, crear tejidos que geométricamente no sean muy complejos.

Después de conseguir una piel cien por cien humana se podrían desarrollar aquellos con forma cilíndrica, como vasos sanguíneos, o forma esférica, como la vejiga urinaria; para esto hay que esperar.

El uso clínico sin embargo no es el único de esta piel; existe otro, el de testeo de productos cosméticos, químicos y fármacos que mueve al año 20.000 millones de dólares en el mundo, según Jorcano, que añade que el testeo en esta piel podría reducir el que se hace en animales que, aunque prohibido en muchos lugares, continúa.

El siguiente paso será el de producir apósitos de piel humana congelables para usar en las unidades de urgencia para quemaduras o heridas profundas, que esta compañía podría sacar al mercado en 2019.

Por último, el reto será el de reducir los costes de la producción de la piel para trasplantes, todavía demasiado caro, según Brisac.

 

 
Aplicación: Medicina
País: España