Impresoras 3D de tejidos y órganos humanos. Un futuro muy cercano.

Fuente: http://web.educastur.princast.es/

Elaborado por: Rony E. Mercado Bravo

Introducción

Se trata de una máquina capaz de crear impresiones tridimensionales como; injertos artificiales de la piel, cartílago, corneas, vejiga, huesos y hasta vasos sanguíneos a partir de un modelo computarizado que es llamada impresora 3D de órganos. Esta tecnología fue revolucionada a partir del año 2000, al parecer el límite para ser aplicada en función del bienestar y la salud, está a nuestra imaginación, así como los principios éticos y morales que se deben tener para ser un buen galeno. Los resultados son alentadores para el sector médico, pues se ha llegado a una impresión de un corazón para salvar la vida de una persona, hasta la construcción de un brazo biónico para ayudar a un niño. Concluyendo en que la historia de la vida de la tecnología a aplicada a la salud seguirá desarrollándose con el paso del tiempo y con el surgimiento de grandes médicos científicos.

Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=EVN7MeQAMeM

Pero; ¿qué es una impresora 3D?, pues es una máquina capaz de realizar "impresiones" de diseños en tercera dimensión a partir de un diseño hecho en computadora. El funcionamiento se basa en un inyector y cabezal que se mueve en 3 dimensiones XYZ.  En la actualidad se está extendiendo su uso en la fabricación de prótesis médicas y tejidos, ya que este tipo de impresión permite adaptar cada pieza fabricada a las características exactas de cada paciente.

Las impresoras 3D, normalmente utilizan diversas células madres para la  impresión, y así creando los órganos y tejidos humanos desde la primera capa, hasta formar el órgano que se desea imprimir en 3D. En este trabajo se desarrollara las funciones de la impresora 3D, como imprimir un órgano y sus beneficios.

Material y método

- DISEÑO: se realizó un estudio retrospectivo sobre la impresión 3D de órganos y tejidos.

- UNIVERSO: notas de prensa y artículos médicos publicadas a través de Internet.

- INTERVENSIONES: se realizó la búsqueda activa de la información mediante la Internet, en este caso Google. Verificando que las noticias y artículos estuvieran en medios de prensa y páginas de búsqueda fiables y en más de una web de prensa electrónica para confirmar la veracidad de las mismas.

Resultados

La “impresora de tejidos”; Injertos artificiales de piel, cartílago y hueso. Córneas, vejigas y hasta vasos sanguíneos. La ingeniería de tejidos no deja títere con cabeza. Con la aspiración de construir órganos y regenerar tejidos, se atreve a combinar la biología con la arquitectura y la ingeniería. Aquí, una de sus últimas y más audaces apuestas: una impresora de chorro de tinta modificada que promete producir cualquier parte de nuestro cuerpo.

Imaginar que en lugar de una hoja impresa sale una lámina de piel parecería apropiado sólo en la mente del director cinematográfico James Cameron, concentrado en dirigir su próxima película de ciencia ficción. Sin embargo, los trabajos del doctor Vladimir Mironov, de la Universidad de Carolina del Sur en Estados Unidos, demuestran que nuestra protagonista ya imprimió sus primeros tejidos. (Carnevale, La Impresora de órganos, año 9, Agosto 2010).

¿Cómo funciona la impresión de órganos en 3D?

La impresión de órganos humanos tienen varias etapas. Primero, los científicos toman muestras de tejidos o células madre del paciente, las que se cultivan en laboratorio esperando que se multipliquen. Estas células se transforman en una especie de tinta biológica, que es la que se utiliza en la bioimpresión. Las impresoras, están programadas para crear diferentes órganos, todo a la medida de lo que requiere el paciente. Se imprime un modelo de estas células, ya diferenciadas para su uso, en tercera dimensión, para luego implantarlas en el cuerpo humano, esperando que se fundan con las células ya existentes, reemplazando al órgano que falla.

No se imprime un órgano tal como lo conocemos, sino que conjuntos celulares que son capaces de realizar los procesos que no están funcionando como deben por el fallo del órgano encargado. (Valenzuela)

El proceso de obtención de estos tejidos 3D, es altamente reproducible. Se obtienen múltiples copias idénticas de un modelo simple. pero representativo de estudio. Algunas empresas farmacéuticas están comenzando a utilizarlos para el desarrollo de drogas u otros agentes terapéuticos. La principal ventaja es que se trata de un modelo que usa componentes humanos y así se evitan las posibles diferencias que podrían tener tejidos humanos con tejidos de animales de experimentación. Modelos de hígado, piel y riñón, ya han sido descritos y utilizados. Un activo campo de investigación es la posibilidad de imprimir un órgano entero.

En algunos casos sería posible utilizar células del propio paciente (autólogas). Así se eliminarían los riesgos de rechazo por incompatibilidad, lo que en ocasiones sucede en los trasplantes de órganos actuales. Por otra parte, se evitaría la necesidad de esperar la aparición de un donante.

Sin embargo, pasar de los tejidos 3D al órgano entero es todavía un trabajo en progreso, una posibilidad a futuro. Lograr el desarrollo de vasos sanguíneos es uno de los objetivos en este proyecto. Es vital para que las células que conforman el tejido reciban sus nutrientes y puedan eliminar los residuos metabólicos. Por otro lado el grado de proliferación (división) celular tiene que ser finamente controlado. La densidad de células que se usa para la impresión 3D, es baja. Esto implica que, para poder formar un órgano, inicialmente las células deben tener una alta tasa de proliferación. El riesgo es que el tejido se vuelva canceroso. Una baja tasa de división celular, por otra parte, lo llevaría a su muerte.

Beneficios y ventajas de la bioimpresión

La bioimpresión, que en un principio será realmente costosa, supone grandes beneficios en el área de los trasplantes: no habrá que esperar que exista un órgano de un cadáver disponible terminando las largas listas. Tan sólo en Estados Unidos, 18 personas fallecen cada día esperando un órgano. Además la intervención quirúrgica que hoy suponen los trasplantes es muy riesgosa y, al utilizar tejidos la complejidad de la operación disminuye notablemente. Finalmente, el rechazo de órganos trasplantados, un gran problema para los pacientes que deben consumir inmunodepresores de por vida, baja mucho, ya que se utilizan células de la misma persona. Todavía falta que la bioimpresión se haga realidad, pero en pocos años es probable que la gente no muera esperando un trasplante, sino que reciba uno a la medida alargando su vida y las posibilidades de disfrutarla a pleno. (Valenzuela)

Referencia Bibliográfica

Bazán, S. (: 01/07/2015.). Impresión 3D de órganos, la próxima frontera. Bitácora digital / Facultad de Ciencias Químicas (UNC) , http://revistas.unc.edu.ar/index.php/Bitacora/article/viewFile/12805/13010.

carnavale, D. (año 9, de agosto 2010). La impresion de organo. quimicaviva , www.quimicaviva.ab.fca.uba.ar.

Valenzuela, I. (s.f.). El futuro de la impresora 3D : hoganos humanos.