Un nou mètode de bioimpressió 3D ens apropa a la fabricació d'òrgans prostètics

Gràcies a la tasca d'un equip d'enginyers de teixits, la fabricació de cors humans sencers és una mica menys ciència-ficció i una mica més una possibilitat de futur
Impressió 3D d'un cor humà fet de col·lagen
Impressió 3D d'un cor humà fet de col·lagen | Universitat Carnegie Mellon

Un equip d'investigadors de la Universitat Carnegie Mellon, als Estats Units, ha presentat una nova tècnica que permet que qualsevol pugui fer servir la impressió 3D per a crear estructures de teixit biològic fetes de col·lagen, la principal proteïna estructural del cos humà. Aquest mètode, recollit en un article a la revista 'Science', és un pas molt important en el camp de l'enginyeria de texits perquè l'apropa una mica més a la possibilitat de 'bioimprimir' un cor adult completament funcional i qui sap si, més endavant, qualsevol altre òrgan del cos humà, obrint un món de possibilitats que, fins fa poc, semblava només cosa de ciència-ficció. La tècnica, que han batejar com a FRESH, ha permès superar molts dels reptes que hi havia fins ara en el camp de la bioimpressió 3D, aconseguint una resolució i una fidelitat sense precedents en la creació de teixits tous i vius.

 

Els òrgans del cos humà estan formats de cèl·lules especialitzades que es mantenen unides gràcies a una estructura coneguda com a matriu extracel·lular, ECM per les seves sigles en anglès. Aquesta xarxa de proteïnes són les que sostenen els òrgans i emeten els senyals bioquímics que les cèl·lules necessiten per funcionar, però fins ara no havia estat psosible reproduir aquesta arquitectura tan complexa fent servir els mètodes de biofabricació tradicionals. Gràcies a FRESH, ara es poden imprimir parts funcionals d'un cor humà, com ara una vàlvula o un ventricle, fent servir cèl·lules i col·lagen, reproduint, fins i tot, les particularitats de l'estructura anatòmica del cor d'un pacient concret, fent una còpia fidel de la part original. Amb milions de persones a tot el món esperant un transplantament de cor, la necessitat de reparar, canviar parts o substituir òrgans amb components artificials és una de les opcions de futur més prometedores i, alhora, que més ha fascinat molts escriptors de ciència-ficció, de Philip K. Dick a Masamune Shirow.

 

El col·lagen, que forma tots els teixits del nostre cos, és un material perfecte per a la impressió 3D però presentava el problema de ser un fluid i, per tant, els intents d'impressió acabaven en una taca a la plataforma de la impressora. El mètode FRESH, però, permet superar aquest impediment dipositant capa rere capa de col·lagen fent servir gel com a contenidor i permetent que es solidifiqui abans de retirar el gel fent que es fongui a temperatura ambient. Així, el suport desapareix sense causar cap desperfecte en l'estructura impresa. Aquesta tècnica suposa un avenç enorme perquè permet que les estructures de col·lagen s'imprimeixin a escales molt grans, fins i tot a la d'òrgans sencers.

 

Per permetre que aquest coneixement d'expandeixi el màxim possible, els investigadors han creat una sèrie de dissenys de lliure accés perquè qualsevol, des de laboratoris d'investigació mèdica fins a estudiants d'institut, poden aconseguir els plànols per imprimir el que vulguin a un preu molt baix. Aquesta porta a la medicina regenerativa, que fa pocs anys semblava absolutament fantasiosa, també té moltes aplicacions fora d'aquest camp, ja que tant la investigació en cèl·lules mare com fins i tot la computació es poden beneficiar del sistema FRESH. Encara queda, però, molt camí per recórrer.