La bioimpresora 3D de piel que imita a la Naturaleza

Redacción
Viernes, 19 Octubre 2018
La bioimpresora 3D de piel que imita a la Naturaleza - impresoras 3D

El año pasado, 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. 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 versión anterior, con la que se podrá hacer piel “más compleja y progresivamente más parecida a la humana”.

Ahora, El Confidencial ha publicado un reportaje tras una visita a las instalaciones universitarias y del que nos hacemos eco por su interés:

"Tío, observar una impresora de piel en funcionamiento te hace reflexionar bastante sobre la condición humana. Por ejemplo, el color de piel, eso que determina la vida de tantas personas, su cultura, sus sueños, filias y fobias... sólo depende de una serie de 'clusters' de melanina puestos aquí o allá. La piel gelatinosa que imprimen en esta máquina creada en la Universidad Carlos III por José Luis Jordano y su equipo siempre sale del mismo color rosa traslúcido.

"En realidad es incolora, ese tono rosáceo es del medio de cultivo que utilizamos", explica Jorcano en su laboratorio. "Cuando la trasplantas está blanca, pero con el tiempo los propios melanocitos del paciente migran hacia la zona del trasplante".

Por eso este innovador artefacto —creado en colaboración con el CIEMAT, el hospital Gregorio Marañón y la biotecnológica BioDan— tiene tanto potencial: puede servir tanto a un cirujano con necesidad de realizar un trasplante urgente en el antebrazo de un motorista accidentado como a una gran multinacional cosmética para probar sus nuevos maquillajes en pieles un poquitín grasas. En ambos casos, de cualquier color.

A las empresas de belleza, les permitiría además renunciar a la experimentación con animales.

No lo recordarán, pero cuando fuimos embriones con unas cuatro o cinco semanas de desarrollo, lo primero que nos recubría era una capa llamada ectodermo. La historia de nuestro órgano más grande y sensual comienza aquí. Momentos después aparece la capa basal, fila cero de las actuales fronteras de nuestro cuerpo. Por debajo, la sangre la alimenta y engrosa; por arriba, el líquido amniótico la endurece. Cuando se forma una última capa de células muertas, ya estamos listos para salir.

Quizá mamá discrepe, pero la salida de la matriz fue más sencilla gracias a la presencia ya de glándulas sebáceas que lustraban nuestra resbaladiza piel de bebé recién nacido.

Tras este 'flashback' devolvemos la conexión a Leganés.

La bioimpresora se ve obligada a repetir, con forzados matices, este mismo proceso biológico. En el módulo de extrusión hay varias jeringas que combinan proteínas, plasma con fibroblastos, soluciones con células o agentes gelificantes. Las primeras tres jeringas sirven para crear la capa más profunda, la matriz dérmica. Esa gelatina se introduce después en un incubador que favorece el crecimiento celular. "Principalmente se hace para que las células se recuperen del 'shock' y del tratamiento", dice Jorcano.

Tras este paso, se devuelve a la impresora para darle el barniz: de esa cuarta jeringa nace una capa superficial de un color algo más oscuro. Es la epidermis.

"Esa piel no está madura", explica Jorcano. "La epidermis es una empalizada de media docena de capas; lo que nosotros fabricamos aquí es la capa que tiene capacidad de crear todas las demás".

Del laboratorio al quirófano en 24 horas

Para un trasplante real es imprescindible, por supuesto, utilizar las propias células del paciente para evitar un rechazo. Se le toma una biopsia, se amplifican por 5.000 estas células, se cargan en uno de los cartuchos y a imprimir.

Fabricar una piel nueva con esta impresora es un proceso que puede completarse e implantarse en menos de 24 horas, aunque el paciente necesitaría esperar entre dos o tres semanas con la piel expuesta a aire líquido hasta que se generen todas las capas, incluido el estrato córneo, que Jorcano compara con una pared de ladrillo con mortero hecha de células muertas de la propia piel. "Es lo que nos protege de todas las agresiones externas".

Lo que más hacen Jorcano y sus compañeros, entre los que hay biólogos, bioquímicos o ingenieros de tejidos, de momento es trasplantar piel humana a la espalda de ratones inmunodeficientes —para que no la rechacen— y probar a complicar el modelo.

"Hacemos piel interfolicular, con los componentes básicos: epidermis y dermis", explica el jefe de la unidad de Ingeniería Biomédica. "Con eso salvas la vida de una persona, pero en la piel tenemos además folículos pilosos, glándulas sebáceas o glándulas sudoríparas". Ese es el siguiente paso, crear una estructura más compleja y más parecida a nuestro propio recubrimiento. Con la grasa y el pelo es más sencillo, ya que tienen el mismo origen, son invaginaciones de la propia epidermis que forma esas estructuras, pero la glándula sudorípara se forma de manera independiente, igual que ocurre con las lacrimales.

Un último apunte sobre las bioimpresoras y la condición humana. En el desarrollo de este invento, Jorcano y su equipo le hacen al compuesto gelificado perrerías de todo tipo para ver cómo responde, desde inyectarle ácido hialurónico hasta generar piel con enfermedades incorporadas para ensayar tratamientos en ella.

¿Y sabes qué pasa si atravesamos con un cuchillo un botecito lleno de estas células rosadas?

Que se abre una herida. Y luego, cicatriza, como humana que es.

 

Aplicación: Medicina
País: España