Gorka Orive, investigador del grupo NanoBioCel de la Universidad del País Vasco, analiza en un artículo colaborativo el potencial, las limitaciones y los retos que tiene la bioimpresión 3D en el ámbito de la regeneración de tejidos. Los investigadores consideran necesario superar los problemas de la escasa densidad celular impresa, conseguir dar a cada tejido las características correspondientes y llegar a aplicar esta bioimpresión directamente “a pie de cama”.
La medicina regenerativa utiliza células que se inyectan, injertan o implantan en un paciente para ejercer un efecto terapéutico deseado, como la curación de heridas traumáticas. Sin embargo, lograr que las células terapéuticas lleguen con eficacia al lugar de destino, sin pérdida de supervivencia ni función, y garantizar su integración en el tejido son algunos de los retos clave para el éxito. Para aprovechar plenamente el potencial de la terapia celular en este tipo de medicina, es importante adoptar, adaptar o desarrollar mejores herramientas para producir productos celulares de alta calidad mediante diversas técnicas de impresión en 3D.
El investigador del grupo NanoBioCel Gorka Orive ha publicado, en colaboración con científicos en el área de los biomateriales y de la bioimpresión de la Universidad de Harvard y de la Universidad Técnica de Dinamarca, un artículo en Science. «En conversaciones con Yu Shrike Zhang (Universidad de Harvard) y Alireza Dolatshahi-Pirouz (DTU) nos preguntamos cómo se podría llevar esta tecnología (muy reconocida, y de la cual existe bastante literatura) a un punto superior: cómo se podrían implementar mejores aplicaciones en el campo de la medicina regenerativa”, explica Orive. En ese sentido, tras exponer el potencial que tiene esta tecnología y las limitaciones y retos que tiene por delante, el artículo propone algunas ideas que pudieran servir para obtener un mejor rendimiento.
Los investigadores concluyen que uno de los retos más importantes que hay que superar está relacionado con la densidad celular: “Cuando se fabrican estructuras celulares mediante impresión aditiva, la carga de células por cantidad de material impreso sigue siendo baja. Y esto sin duda alguna es un problema, porque el organismo no funciona así. Nuestro cuerpo tiene una densidad celular mucho más elevada. Lograr que esa concentración celular aumente de manera artificial con estas tecnologías todavía es un reto al que se tiene que enfrentar la tecnología para poder adaptar mucho mejor su aplicabilidad a los tejidos”, señala Orive.
Otro de los aspectos esenciales para el avance que señalan está relacionado con las características del tejido que se quiere regenerar; el investigador sostiene que “un tejido muscular y el tejido hepático, por ejemplo, no tienen las mismas características ni funcionalidades, ni siquiera tienen la misma forma celular o tisular. Es decir, el proceso de bioimpresión no es idéntico ni equivalente”. En opinión del investigador, “conseguir que la tecnología de impresión tridimensional permita adaptarse a cada tipo de tejido supondría un gran avance”.
Por otra parte, los investigadores hablan de la necesidad de “que la bioimpresión pueda acercarse más a la clínica. No debería quedarse en los laboratorios, sino que es importante que se pudiera acercar más al abordaje clínico, a regenerar directamente, in situ o ‘a pie de cama’, los tejidos afectados del paciente”.
Orive considera que “aunque el reto es mayúsculo, todo lo que favorezca que el día de mañana se puedan implementar todos esos avances indudablemente será muy positivo. Es difícil; pero también lo fue aplicar células madre, por ejemplo, y actualmente se utilizan en clínica en determinados ámbitos para la regeneración de tejidos, para el tratamiento de algunas enfermedades crónicas, etc.”. El investigador sostiene que “la ciencia va dando pasos. Si no se sueña con lo que se quiere lograr, difícilmente se obtiene”. Orive admite que “eso no quiere decir que esto que nosotros firmamos mañana sea realidad, pero sí que al menos tanto en la revista Science, como en la evaluación científica que hacen otros expertos, consideran que puede ser una visión interesante para el campo”. Todos estos avances parten de la investigación básica, “del esfuerzo de soñar cómo poder aplicar esta tecnología en la clínica. Hace falta desarrollar proyectos de investigación sólidos, con una buena base de investigación básica, en equipos multidisciplinares”, concluye.
Referencia:
Yu Shrike Zhang , Alireza Dolatshahi-Pirouz, and Gorka Orive (2024) Regenerative cell therapy with 3D bioprinting (2024) In situ additive biomanufacturing of structures may boost regenerative medicine Science doi: 10.1126/science.add8593
