La bioimpresión: lo que sigue para la medicina
04/04/2014 - 11:42:22
El proceso emergente de la impresi�n 3D, que utiliza modelos digitales creados por computadora para crear objetos reales, produjo todo desde juguetes hasta joyer�a y comida.
Sin embargo, pronto, las impresoras 3D podr�n sacar algo mucho m�s complejo y controversial: los �rganos humanos.
Durante a�os, los investigadores m�dicos reproducen c�lulas humanas en laboratorios a mano para crear vasos sangu�neos, cat�teres, tejido de la piel y otras partes corporales. Pero dise�ar �rganos completos, con sus estructuras celulares complicadas, es mucho m�s dif�cil.
Aqu� est�n las impresoras 3D, que debido a su proceso preciso puede reproducir los sistemas vasculares requeridos para hacer viables a los �rganos. Los cient�ficos ya utilizan las m�quinas para imprimir tiras diminutas de tejido de �rganos. Y aunque imprimir �rganos humanos completos para trasplantes quir�rgicos todav�a est� a a�os de distancia, la tecnolog�a se desarrolla r�pidamente.
"El proceso mec�nico no es tan complicado. La parte complicada es la de los materiales, que son biol�gicos en naturaleza�, dijo Mike Titsch, editor en jefe de 3D Printer World, que cubre la industria. �No es como imprimir en 3D pl�stico o metal. El pl�stico no se muere si lo dejas en un estante al que le entra aire a temperatura abierta durante mucho tiempo�.
La idea de imprimir un ri��n o h�gado humano en un laboratorio puede parecer incomprensible, incluso aterrador.
Pero para muchos cient�ficos en el �rea, la bioimpresi�n promete mucho. Los �rganos impresos aut�nticos podr�an utilizarse para pruebas de medicamentos o vacunas, liberar a los investigadores de m�todos menos precisos como pruebas en animales o en modelos sint�ticos.
Luego est� la esperanza de que las impresoras 3D en alg�n d�a puedan producir �rganos muy necesitados para trasplantes. Entre m�s aumenta la esperanza de vida, nuestros �rganos fallan m�s.
En M�xico alrededor de 18,170 personas est�n en espera de un transplante de �rgano, 10,500 de ellos est�n en espera de un ri��n seg�n cifras del Centro Nacional de Transplantes.
Un ��rea nueva y emocionante de la medicina�
La bioimpresi�n funciona as�: los cient�ficos cosechan c�lulas humanas de biopsias o c�lulas madre, para despu�s permitir que se multipliquen en una placa de Petri, un recipiente redondo de cristal. La mezcla resultante, una clase de tinta biol�gica, se introduce a la impresora 3D, que a su vez es programada para acomodar diferentes tipos de c�lulas, junto con otros materiales, en figuras precisas de tres dimensiones. Doctores esperan que cuando esta pieza se introduzca al cuerpo, las c�lulas impresas 3D se integren a los tejidos existentes.
El proceso ya est� viendo algo de �xito. El a�o pasado, un ni�a de dos a�os en Illinois que naci� sin tr�quea recibi� un sustituto hecho a partir de sus propias c�lulas madre. El gobierno de Estados Unidos ha financiado un proyecto �cuerpo en un chip� universitario que imprime muestras de tejidos que imitan las funciones del coraz�n, h�gado, pulmones y otros �rganos. Estas muestras se colocan en un microchip y conectados a un sustituto de sangre para mantener las c�lulas vivas, lo cual permite a los doctores hacer pruebas para tratamientos espec�ficos y monitorear su efectividad.
�Esta es una emocionante y nueva �rea en la medicina. Tiene el potencial para convertirse en un progreso muy importante�, dice el Dr. Jorge Rakela, una gastroenter�logo en la Mayo Clinic de Phoenix, Arizona, y miembro del comit� asesor m�dico de la American Liver Foundation.
�La impresi�n 3D nos permite acercarnos a lo que pasa en la vida real, donde se tienen m�ltiples capas de c�lulas�, dijo. Con los modelos actuales de 2D, �si creces m�s de una o dos capas, las c�lulas de abajo se empiezan a asfixiar por falta de ox�geno�.
Para acelerar el desarrollo de los �rganos bioimpresos, una fundaci�n de Virginia que apoya la investigaci�n de medicina regenerativa anunci� en diciembre que la fundaci�n que imprima un h�gado funcional recibir� un premio de un mill�n de d�lares.
Un contendiente inicial para este premio es Organovo, una empresa de California dedicada a la bioimpresi�n de partes humanas para fines comerciales. Al utilizar c�lulas de tejidos y c�lulas madres que han sido donadas, Organovo se encuentra desarrollando lo que esperan ser�n modelos aut�nticos de �rganos humanos, principalmente h�gados, para an�lisis de drogas.
La compa��a ha impreso tiras de tejidos de h�gados humanos en sus laboratorios, aunque siguen siendo muy peque�os: cuatro por cuatro por un mil�metro. Cada tira toma alrededor de 45 minutos en imprimir, y toma otros dos d�as para que las c�lulas puedan crecer y madurar, dijo el CEO de Organovo, Keith Murphy. Despu�s de este proceso, los modelos pueden vivir por alrededor de 40 d�as.
De acuerdo con Murphy, Organovo tambi�n ha creado modelos para ri�ones, huesos, cart�lago, m�sculo, vasos sangu�neos y tejidos de pulmones.
�B�sicamente, te permite construir tejidos de la misma manera en la que uno crea algo con legos�, dijo Murphy. �As� puedes poner las c�lulas correctas en los lugares indicados. No es como si las derramaras en un molde�.
Preocupaciones �ticas
Sin embargo, no todos est�n c�modos con la nueva habilidad de crear partes humanas en un laboratorio.
Un director de investigaci�n en Gartner Inc., la empresa de investigaci�n y consultor�a en tecnolog�a de informaci�n, cree que la bioimpresi�n 3D avanza tan r�pidamente que incitar� un debate �tico de gran escala en el 2016.
�Instalaciones dedicadas a la bioimpresi�n 3D de �rganos y tejidos humanos avanzar� mucho m�s r�pido que la comprensi�n y aceptaci�n general de las ramificaciones de esta tecnolog�a�, dijo Pete Basiliere en un reporte reciente.
�Estas iniciativas tienen buenas intenciones, pero generan un n�mero de preguntas que siguen sin respuesta�, agreg� Basiliere. ��Qu� pasa cuando �rganos complejos, �mejorados� y con c�lulas no humanas son creados? �Qui�n controlar� la habilidad para producirlos? �Qui�n asegurar� la calidad de estos productos?�
Es probable que estos �rganos bioimpresos sean costosos, lo cual los pondr�a fuera del alcance de todos menos los pacientes m�s ricos.
Murphy coment� que Organovo s�lo usa c�lulas humanas para crear tejidos, y no ve ning�n problema �tico con las actividades de su compa��a.
�La gente sol�a preocuparse por hacer investigaci�n con cad�veres� y eso termin� r�pidamente�, dijo. �No creemos que hay controversia si uno produce buena data y est� ayudando a personas con problemas de salud�.
La mayor�a de los expertos, incluyendo a Atala de Wake Forest, no creen que veremos bioimpresiones 3D adecuados para transplantes por a�os, si no es que d�cadas. En vez de eso, creen que el siguiente paso ser� la impresi�n de tiras de tejido, o parches, que se podr�an utilizar para reparar h�gados y otros �rganos da�ados.
�Estamos muy ansiosos por poner piezas de tejido a trabajar para los trasplantes quir�rgicos�, dijo Murphy, que espera que Organovo est� listo para iniciar ensayos cl�nicos en cinco a�os.
Claro, cualquier uso de tejidos bioimpresos en procedimientos quir�rgicos necesitar�a la aprobaci�n de la FDA (Administraci�n de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos, por sus siglas en ingl�s). Esa revisi�n podr�a tomar hasta una d�cada. Para ese entonces, la noci�n de un cirujano utilizando un ri��n bioimpreso en un paciente ya no ser�a algo tan extra�o. Sin embargo, esta tecnolog�a podr�a crear nuevas interrogantes morales.
�Las preguntas �ticas est�n destinadas a ser las mismas preocupaciones que hemos visto en el pasado. Muchos avances m�dicos han sufrido resistencias morales, desde trasplantes de �rganos hasta la investigaci�n con c�lulas madre�, dijo Tisch de 3D Printer World.
��S�lo los ricos ser�n capaces de acceder a esto? �Estamos jugando a ser Dios? Al final, salvar vidas tienda a triunfar sobre cualquier objeci�n�. (CNN)
http://mexico.cnn.com/tecnologia/2014/04/03/el-proximo-paso-en-la-impresion-en-3d-los-organos-humanos
