Investigadores de la Universidad de Tel Aviv (Israel) han conseguido por primera vez crear un corazón con vasos sanguíneos, ventrículos y cámaras del tamaño del órgano de un conejo gracias a una impresora 3D, y utilizando las propias células y materiales biológicos de un paciente.
"En nuestro proceso, estos materiales sirven como bioinjertos, sustancias hechas de azúcares y proteínas que pueden utilizarse para la impresión en 3D de modelos de tejidos complejos. La gente ha logrado imprimir en 3D la estructura de un corazón en el pasado, pero no con células o vasos sanguíneos. Nuestros resultados demuestran el potencial de nuestro enfoque para la ingeniería de tejidos personalizados y el reemplazo de órganos en el futuro", explica Tal Dvir, el autor principal de la investigación, que se ha publicado en la revista Advanced Science.
Para 'imprimir' este corazón, tomaron una biopsia de tejido graso de los pacientes. Mientras las células se reprogramaron para convertirse en células madre pluripotentes, la matriz extracelular (MEC), una red tridimensional de macromoléculas extracelulares como el colágeno y las glicoproteínas, se procesó en un hidrogel personalizado que servía como 'tinta' de impresión.
Después de mezclarse con el hidrogel, las células se diferenciaron eficientemente en células cardiacas o endoteliales para crear parches cardiacos específicos para el paciente, compatibles con el sistema inmunológico, con los vasos sanguíneos y, posteriormente, con todo el corazón. Según Dvir, el uso de materiales "nativos" específicos del paciente es "crucial" para el éxito de la ingeniería de tejidos y órganos.
"La biocompatibilidad de los materiales de ingeniería es crucial para eliminar el riesgo de rechazo del implante, lo que pone en peligro el éxito de estos tratamientos. Lo ideal es que el biomaterial posea las mismas propiedades bioquímicas, mecánicas y topográficas de los propios tejidos del paciente. Aquí, hemos conseguido tejidos cardíacos gruesos, vascularizados y perfusibles impresos en 3D que coinciden completamente con las propiedades inmunológicas, celulares, bioquímicas y anatómicas del paciente", detalla el investigador.
Su equipo ahora planea cultivar los corazones impresos en el laboratorio y "enseñarles a comportarse" como los corazones normales. Luego, pretenden transplantar el corazón impreso en 3D en modelos animales. "Necesitamos desarrollar más este corazón impreso. Las células necesitan formar una capacidad de bombeo. Actualmente pueden contraerse, pero necesitamos que trabajen juntas. Nuestra esperanza es que tengamos éxito y probemos la eficacia y utilidad de nuestro método", concluye.
