El trasplante de órganos puede salvar vidas, pero presenta problemas como largos tiempos de espera y altas posibilidades de rechazo. Los científicos de la Universidad de Stanford han dado un paso importante hacia la creación de nuevos órganos a pedido, habiendo conseguido un contrato y financiación experimental para imprimir en 3D un corazón humano e implantarlo en un cerdo vivo.
Cuando los órganos de un paciente comienzan a fallar, a menudo la única opción es un trasplante. Si bien los trasplantes pueden salvar vidas, no es una respuesta sencilla: los órganos donados son escasos, lo que significa que muchos pacientes mueren en listas de espera. Incluso si se encuentra un órgano compatible, el sistema inmunológico del receptor ve las células del órgano como extrañas y las ataca, provocando el rechazo. Los medicamentos inmunosupresores pueden evitar que esto suceda, pero esto puede hacer que el paciente sea susceptible a otras enfermedades.
La solución ideal sería extraer células madre del paciente y utilizarlas para imprimir en 3D un órgano completamente nuevo. Esto no sólo se puede hacer cuando sea necesario, sino que debido a que se elaboran a partir de las propias células del receptor, el rechazo de órganos será cosa del pasado. La tecnología necesaria para hacer realidad esta visión se ha desarrollado constantemente en los últimos años, incluida la capacidad de imprimir vasos sanguíneos en estos tejidos.
Ahora hemos dado un paso importante hacia este futuro posible. Un equipo de científicos de la Universidad de Stanford recibió un contrato federal de 26,3 millones de dólares de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada-H (ARPA-H) para bioimprimir un corazón humano funcional e implantarlo en cerdos vivos para probar la viabilidad de dicho procedimiento.
Mark Skylar-Scott, investigador principal del proyecto, dijo: "Este es realmente un esfuerzo a un nivel muy alto, pero las materias primas para la bioimpresión de un órgano humano completo y complejo ya están listas para funcionar. Con la vasculatura, existe la capacidad de crear grandes trozos de tejido grueso que pueden implantarse y sobrevivir. Esto comienza la era de la biofabricación de órganos".
Utilizando un banco de biorreactores automatizados, el equipo planea cultivar todos los tipos de células necesarios para formar un corazón humano, incluidos los cardiomiocitos ventriculares y auriculares (responsables de la contracción cuando el corazón late), células nódulos que generan señales eléctricas y actúan como marcapasos naturales, células que forman fibras de Purkinje (que conducen esas señales eléctricas), células del músculo liso, células inmunes llamadas macrófagos y células endoteliales de los vasos sanguíneos. Estas mezclas de células pueden luego introducirse en una bioimpresora y usarse como "tinta" para imprimir en 3D un corazón humano completamente funcional.
El equipo afirma que los biorreactores podrán producir miles de millones de células diferentes, suficientes para imprimir un corazón cada dos semanas. Los corazones se pondrán a prueba en el laboratorio, mejorándolos en preparación para eventuales pruebas en cerdos vivos, con la esperanza de que mantengan con vida a los animales.
"Practicaremos, practicaremos, practicaremos con estas grandes cantidades de células, aprendiendo todas las reglas de diseño del corazón y optimizando la supervivencia y la función en todo el corazón para una eventual implantación en los cerdos", dijo Schuyler-Scott.
Si bien el equipo espera realizar experimentos con cerdos en los próximos cinco años, es posible que falten muchos años para las pruebas finales en humanos. Sin embargo, estos ensayos son una investigación de prueba de concepto necesaria en el camino hacia la bioimpresión de nuevos órganos utilizando sus propias células.