Una piel de otra dimensión: Conoce sobre la bioimpresora 3D de piel humana

En la actualidad, una de las tecnologías mayor exploradas ha sido la impresión de objetos 3D, los cuales han admirado a muchos por su composición. Sin embargo, cuando los objetos pasan a ser órganos humanos, la admiración es otra. La estudiante Nieve Cubo creció en España con una imaginación infinita; hace cuatro años diseñó su primera impresora 3D y hoy se ha propuesto diseñar algo más allá que plástico; pues desde el 2016 se unió a un grupo de investigación de la Universidad Nacional de San Martín (Madrid) para diseñar el tejido más largo del ser humano: la piel.

Pero ¿Esto es posible? La respuesta es afirmativa y, sin duda alguna, deja con la boca abierta a quienes creen que la tecnología solo se enfoca al estilo de vida y al entretenimiento. Con la creación de la primera bioimpresora 3D de piel humana se busca en un futuro que se pueda insertar y regenerar en las lesiones de los pacientes, sin embargo, esto genera dudas e interrogantes ¿Cómo se hará? ¿Es un método confiable? ¿Cómo funciona? En el siguiente post te lo explicamos.

¿Cómo generar piel?

Para entender un poco más de este proceso debemos establecer la composición de la piel. La piel posee dos capas fundamentales: La epidermis y la dermis. La primera es la capa externa y la segunda es la capa interna; esta última es la más importante porque posee colágeno, la proteína que otorga elasticidad y resistencia, un aspecto importante en la impresión de la piel.

Entonces, las células de la piel se regeneran de dos a tres semanas y ascienden hasta llegar a la epidermis. Este modelo de autogeneración en la bioimpresora se busca automatizar, es por ello, que se utilizan células capaces de generar un tejido de piel a una temperatura de 37° (temperatura humana) en medios adecuados. Estas células son extraídas de el mismo paciente o de un donante.

Entonces ¿Qué es una Bioimpresora?

Esta nueva tecnología no es propia del 2017, es un proyecto que ya se venía trabajando desde aproximadamente el 2013 y que básicamente es una versión biológica de la impresora 3D. Los científicos se plantearon que mediante los elementos biológicos necesarios era viable la impresión de tejidos e incluso órganos.

En primer lugar, la impresora biológica tuvo inicio en la Universidad de Wake Forest y la Universidad de Cornell se creó la primera bioimpresora capaz de crear tejidos e incluso órganos, este que en un comienzo construía estructuras biológicas a partir de silicom fue propuesto para trasplantes de tejido de piel y órganos como el corazón. Posteriormente, diversas universidades de Japón, Rusia y Francia se plantearon generar tejidos y órganos a partir de células madre. Estos proyectos han determinado en la actualidad se permita imprimir piel en 3D a partir de fibroblastos y otras sustancias.

Pero ¿Cuál es el proceso?

Teniendo en cuenta los términos anteriores, el proceso es similar a la impresora 3d común, la diferencia se encuentra en el material empleado, en primer lugar el material empleado son biotintas; un conjunto de células, proteínas, factores de crecimiento y andamiajes (proteínas que dan forma).

La impresora procede a crear el tejido sobre una base de plasma, esta sustancia fue elegida como el medio biológico más apto. Encima de esta se imprime la dermis colocando células cuidadosamente hasta que estás se generen por sí solas. Posteriormente se finaliza con las generación de células de la epidermis que es la capa que cubre la piel. Todo esto se realiza sobre una placa que luego es colocada a 37° (temperatura humana) y comprende una demora de 2 semanas aproximadamente.

¿Cuáles son las ventajas de las bioimpresoras 3D?

Definitivamente son múltiples ventajas que ofrece la impresión de tejido de la piel humana, pero básicamente el proyecto se concentra en tres:

Una mejor producción y abaratamiento de costos: ¿Te imaginas producir piel en grandes cantidades en una impresora? Bueno, uno de los objetivos es hacerlo para poder ofrecerla en el mercado para los pacientes que lo requieran, así otras operaciones como trasplantes a partir de tejidos humanos o animales serán desplazados por el bajo costo y el anti -rechazo que ofrece esta nueva tecnología (como se puede crear piel a partir de un 1 cm cuadrado, el paciente no rechazará la piel porque contiene sus propias células)

Una industria más amigable: Actualmente, la impresora biológica 3D se encuentra de modo prueba por lo que se planeado probar la piel generada con cosméticos y medicamentos. Este último campo buscará probar el nivel de toxicidad en la piel y los efectos adversos que se ocasiona. En el campo de los cosméticos, se busca probar los productos en piel generada debido al rechazo de probarlos en animales. Como se conoce, la gran empresa L'Oreal fue cuestionada por probar sus nuevos inventos en conejos u otros animales, por lo que busca reivindicarse uniéndose a la empresa Organovo y en conjunto contribuir a la investigación de impresoras biológicas 3D.

Trasplantes que beneficien la salud: El objetivo final de esta investigación es poder sustituir el tejido de la piel en los pacientes que poseen grandes lesiones, como quemaduras, grandes cortes, escaras y en algunos casos complicaciones de la piel por la diabetes.

Pero no todo es color rosa, al menos si trata de piel

Generar piel no es fácil como parece, pues aún hay muchas complicaciones que afronta la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), del Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) y del Hospital General Universitario Gregorio Marañón (Madrid).

Una de la complicaciones más difícil es el problema con los materiales que se emplean. Si bien es cierto que se pueden generar capas de piel ¿Cómo generar la capilaridad de los vaso sanguíneos que estos tienen por naturaleza? ¿Cómo generar las glándulas sebáceas? Estas son interrogantes que los investigadores deben responder y tratar de solucionar. Asimismo, existen diversas dudas sobre si el paciente lo asimilará como parte de su cuerpo y qué sustancias son las apropiadas para el tejido. Como dice Nieves Cubo: los problemas son más por parte de la biología que la tecnología.

Por otro lado, los institutos y universidades dedicados al ámbito científico carecen de un apoyo constante por parte del Estado, por lo que se ha exigido que este invierta inclusive en un 10% del PBI nacional. Sin embargo, la empresa Biodan Group ha decidido apoyar este nuevo prototipo de impresora.

Entonces ¿Cuál es el futuro de la bioimpresora 3D?

Actualmente la impresora se encuentra en modo de prueba y está siendo evaluado por organismos reguladores europeos quienes ven con buenos ojos para que su desarrollo logre crear órganos en unos años. Si esto se lograra, estaríamos ante un mundo más cercano al mercado de la regeneración biológica, donde la piel, los vasos sanguíneos, el corazón y otros órganos sean fácilmente recuperados a partir de la tecnología. Tal vez tome tiempo, pero los avances nos dejan más que satisfechos.