Aplicación de la impresión de tejidos en tres dimensiones al tratamiento de hepatopatías
Las hepatopatías, responsables de dos millones de muertes al año en todo el mundo, suponen un reto importante para los servicios sanitarios. El tratamiento depende del tipo de hepatopatía del paciente (hepatitis o cirrosis, por ejemplo) y de la gravedad de la enfermedad. «El tratamiento podría empezar con modificaciones del estilo de vida, como reducir el consumo de alcohol o adoptar cambios en la alimentación», explica el coordinador del proyecto ORGANTRANS, Gilles Weder, de CSEM (Suiza). Sin embargo, en caso de hepatopatía terminal, la única solución suele ser un trasplante. En la actualidad, solo se cubre el 10 % de las necesidades mundiales de trasplantes.
De la obtención de células a la ingeniería de tejidos
El equipo del proyecto ORGANTRANS, financiado con fondos europeos, pretendía dar respuesta a esta necesidad clínica con una plataforma de impresión de tejidos en 3D. Esta plataforma se compone de bloques tecnológicos fundamentales, que van desde la obtención de células hasta la ingeniería de tejidos. Al combinarlos, estos bloques podrían permitir a los científicos cultivar nuevos tejidos funcionales, que se injertarían en el hígado, lo que evitaría la necesidad de un trasplante de todo el órgano. «Nuestro paciente objetivo sería alguien con una hepatopatía crónica, pero que tenga algo de tejido sano residual del que podamos extraer las células que necesitamos», añade Weder. El primer paso de este proceso consistió en identificar y extraer células madre adultas sanas del hígado del paciente. A continuación, estas células se cultivaron en organoides, versiones miniaturizadas y simplificadas del tejido hepático. Estos organoides —con un tamaño de unos cientos de micrómetros— se ensamblaron y luego se clasificaron en función de su calidad y viabilidad. La bioimpresión 3D utiliza técnicas similares a la impresión 3D para combinar estos organoides y biomateriales con el fin de fabricar tejidos biológicos. Un importante paso final fue el desarrollo de vasos sanguíneos alrededor del tejido hepático cultivado, con el fin de aportar oxígeno y nutrientes.
La viabilidad de combinar elementos básicos tecnológicos
El equipo de ORGANTRANS logró el éxito a dos niveles. En primer lugar, el equipo del proyecto demostró la viabilidad de combinar estos componentes y procesos individuales para crear injertos hepáticos viables. «Pudimos reunir estas tecnologías y desarrollar un flujo de trabajo específico», dice Weder. Ahora será necesario un mayor desarrollo y pruebas clínicas antes de que esta innovación pueda introducirse en entornos clínicos y empezar a ayudar a los pacientes con hepatopatías terminales. Entretanto, en el proyecto se ha logrado establecer varios elementos básicos como productos independientes viables, con potencial en otros campos relacionados. La clasificación de organoides, por ejemplo, podría utilizarse para el ensayo de fármacos y la modelización de enfermedades. La tecnología de bioimpresión también tiene potencial comercial. «Si se puede imprimir tejido hepático, quizá también se pueda imprimir tejido cutáneo», indica Weder. Varios socios del proyecto están intentando comercializar estas tecnologías.
Experiencia europea en ingeniería de tejidos
El equipo del proyecto ORGANTRANS ha contribuido a desarrollar la experiencia europea en ingeniería de tejidos y ha establecido los injertos hepáticos como un futuro tratamiento viable. Para que esto sea una realidad, ahora hay que salvar la distancia entre el éxito de la investigación de laboratorio y la comercialización. Para ello será necesaria la participación de la industria farmacéutica y una mayor financiación de la investigación. «Una cuestión importante es la escalabilidad —explica Weder—. En este proyecto pudimos construir un cubo de un centímetro de tejido hepático. El hígado es un órgano grande, así que necesitaremos más materiales, y más organoides, para lograr hacer injertos hepáticos». Weder y su equipo esperan abordar esta cuestión como siguiente paso y tienen intención de presentar el año que viene una propuesta de proyecto sobre bioimpresión de células vivas para medicina regenerativa.
Palabras clave
ORGANTRANS, hígado, enfermedad, impresión 3D, medicina, organoide, células
