Los órganos impresos en 3D ya están aquí

Piense en un trasplante de hígado. Al paciente se le introduce en un escáner para saber exactamente cómo es el órgano que necesita y, a partir de ahí, los médicos utilizan una impresora 3D para crear el tejido humano que lo va a sustituir.

Aunque esta situación no esté cercana, ha dejado de ser ciencia ficción. Algunas empresas punteras e instituciones de investigación ya han creado los primeros tejidos humanos gracias a la tecnología de impresión 3D. La aplicación inmediata está clara: sustituir los órganos dañados por otros nuevos. Pero hay una segunda vertiente mucho más cercana. Las compañías farmacéuticas se han involucrado en estos avances con el objetivo de sustituir los ensayos previos en animales por otros con estos tejidos, supuestamente más fiables y, por tanto, motivo de ahorro en ensayos fallidos en la transferencia del modelo animal hasta el humano.

“Ya se han implantado una traquea de impresión 3D en Europa y una vejiga en EEUU”, explica José Becerra, catedrático de Biología Molecular de la Universidad de Málaga. “Hay algunos órganos sencillos de hacer. Aunque cuanto más grandes y vascularizados, más complejos serán”, añade.

Actualmente hay dos técnicas para imprimir órganos. La más desarrollada es la que fabrica unos andamios hechos con polímeros biocompatibles con el cuerpo humano. Esas estructuras se repueblan de células en un biorreactor y de ahí salen tejidos y órganos. La segunda, y más compleja, consiste en imprimir los órganos capa a capa, con una sujeción llamada biopapel. Ambos sostenes se degradan para no dar problemas en el interior del cuerpo humano. Por su parte, las cartuchos que utilizan las impresoras son células fabricadas en el laboratorio.

En Europa se ha creado un consorcio en el que participan Roche, Lilly, Pfizer, Sanofi, Janssen y Boehringer

“Estos avances no los veremos aplicándolos en cinco años, pero en los próximos 25 sí que veremos pruebas”, señala este profesor, también investigador del Ciber-BBN y director del Bionand (Centro Andaluz de Nanomedicina y Biotecnología). “La sociedad necesita muchos más órganos de los disponibles para trasplantes, así que hay que buscar alternativas”, añade.

El profesor de la Universidad de Barcelona Ramón Farré trabaja en otra línea de creación de órganos artificiales. En este caso consiste en utilizar pulmones de donante cadáver que no sirvan para el trasplante. Se lleva a un proceso de descelularización para quedarse solo con la estructura. A partir de ahí, se vuelve a repoblar con células sanas, provenientes del ADN del paciente, lo que no genera rechazo. “Es un proceso más sencillo que la impresión 3D. Un pulmón se diversifica en 300 millones de saquitos alveolares, algo muy complicado de conseguir con la tecnología 3D”, añade Farré, también investigador de Ciberes (Centro de Investigación Biomédica en Enfermedades Respiratorias).

“La impresión en 3D es lejana pero no ciencia ficción. Tiene todo el sentido del mundo por los rechazos en el cuerpo y por la falta de órganos”, coincide Francisco Fernández-Avilés, jefe de cardiología del Hospital Gregorio Marañón, quien trabaja en la repoblación celular de estructuras de corazón.

Además, ya se han impreso pequeños tejidos de hígado o bazo, en este último caso, conseguido por investigadores dirigidos por Josep Samitier, del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC). Son conocidos como órganos en un chip (organ-on-a-chip, en inglés) porque son pequeñas muestras con todas las funciones del órgano correspondiente.

Es este uso de la impresión 3D lo que más interesa a las empresas farmacéuticas. “Actualmente, en el camino de los ensayos con animales a los ensayos clínicos con personas es cuando más medicamentos fracasan y eso supone mucho dinero perdido. Por eso a las compañías les interesan estos órganos en un chip, en los que pueden hacer pruebas directamente sobre un hígado, un riñón o un bazo humano”, explica Arantxa Sanz, jefa de intercambio de conocimiento del IBEC.

En Europa se ha creado un consorcio llamado Stenbancc para avanzar por este camino, donde se incluyen centros de investigación y multinacionales farmacéuticas como Roche, Boehringer Ingelheim, Lilly, Janssen, Novo Nordisk, Pfizer y Sanofi-Aventis. “Estos órganos impresos son un arma muy potente para las compañías, sobre todo en la lucha contra el cáncer, donde hay mucha inversión en ensayos”, aclara Sanz.

Prótesis a medida

La impresión en 3D tendrá otras aplicaciones para la sanidad, por ejemplo la creación de válvulas para el corazón, fabricadas en el quirófano perfectamente compatibles con el paciente, o cualquier otro tipo de implante, como los dentales, uno de los campos donde más se ha avanzado.

El Centro de Referencia Estatal de Autonomía Personal y Ayudas Técnicas (Ceapat) cuenta con la primera impresora pública 3D, con el objetivo de impulsar la fabricación de objetos y prótesis para las personas dependientes. “Es una tecnología fácil, con gran nivel de adaptabilidad y con miles de usos”, señala Juan Carlos Ramiro, director de accesibilidad del Centac (Centro Nacional de Tecnologías de la Accesibilidad). “La impresión 3D es una de esas pocas tecnologías que revolucionan el mundo”.

Directamente desde una imagen de una radiografía o de una resonancia se harán estas prótesis personalizadas. “El objetivo final es producir nuestros propios objetos”, opina Enrique Varela, presidente de la Fundación Tecnología Social, “a coste muy bajo”. Prótesis, objetos para personas dependientes, juguetes adaptados, mapas en relieve para personas ciegas... las opciones son múltiples. “Los precios de las impresoras han bajado hasta los 1.500 euros”, explica Ramiro, y los archivos para las creaciones estarán disponibles en la red (de pago o gratis).

Iniciativas de empresas en la impresión de órganos

Actualmente la empresa que lleva la delantera en los órganos en 3D es la estadounidense Organovo, que ya ha llegado a acuerdos con farmacéuticas para probar tejido de hígado en ensayos clínicos de forma experimental. “Nuestros tejidos se utilizan hoy en día en la investigación médica y en las pruebas de laboratorio para el descubrimiento de fármacos, pero no en la atención al paciente. Nuestros socios van desde la industria al sector público e instituciones académicas”, explica un portavoz de Organovo. “Los retos que se persiguen son el escalado del tamaño de los tejidos que se están desarrollando y la integración de un sistema vascular, además de la capacidad de reproducir los tejidos utilizando tecnologías automatizadas”, añade.El padre del concepto 3D es el cirujano Anthony Atala, en cuyo laboratorio del Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa ya se han creado tejidos y órganos completos.En España, la Fundación Prodintec, en Gijón, es experta en la impresión en 3D y ya ha comenzado también con la bioimpresión. “Tenemos un prototipo de impresora y ya trabajamos con algún socio como el Instituto Oftalmológico Fernández-Vega”, afirma Alejandro Fernández, jefe de proyecto de Prodintec (Gobierno asturiano y empresas de la región). Actualmente esta fundación busca crear un consorcio español para la creación de órganos de tecnología 3D, que aporten el conocimiento para crear las estructuras de polímero, además de la carga celular para estas impresoras.