Investigadores españoles crean una bioimpresora en 3D de piel humana

Un equipo de investigadores españoles ha desarrollado un prototipo de bioimpresora en 3D que fabrica piel humana “totalmente funcional”. Esta piel “es apta para el trasplante y también puede usarse en la investigación y testeo de productos cosméticos y farmacéuticos”, tal y como explica José Luis Jorcano, profesor del departamento de Bioingeniería de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) y responsable de la unidad de Ingeniería Biomédica de la Unidad Mixta Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)/UC3M.
Además de la Universidad Carlos III y el CIEMAT, también han participado en el diseño del prototipo investigadores del Hospital Universitario Gregorio Marañón de Madrid y la empresa BioDan Group, que comercializará el producto.

La gran ventaja de la impresora, señala Jorcano, es que permite crear piel “de una forma automatizada y estandarizada, con lo que se mejora la reproducibilidad del proceso. Además, también hace posible que se abaraten significativamente los costes de producción”.

Actualmente, la producción de piel para el uso en investigación o en la atención, por ejemplo, de grandes quemados, se realiza de forma manual. Se toma una muestra de tejido a través de una biopsia; después estas células se cultivan durante unas semanas hasta que se consigue la regeneración de la piel necesaria.

A mayor escala y de una forma más automatizada, la bioimpresora permite “replicar la estructura natural de la piel, con una capa externa, la epidermis, junto a otra más profunda, la dermis”, explica Jorcano, quien aclara que el proyecto se encuentra en fase de aprobación por diferentes organismos reguladores europeos que deberán dar el visto bueno a su uso en pacientes.

Al igual que ocurre con la técnica manual, la piel que crea la bioimpresora no permite, de momento, la reproducción, entre otras estructuras, de las glándulas sebáceas presentes en la piel, aunque, es algo en lo que el equipo ya está trabajando. “El siguiente paso que estamos investigando es abordar la generación de estas estructuras que no son continuas, sino que están en posiciones concretas de la piel. Todavía lo estamos estudiando, pero tenemos indicadores de cómo llegar a producir cosas que manualmente no podíamos hacer, como gándulas sebáceas o pelo”, indica Jorcano.

“El meollo de la bioimpresora”, continúa el investigador”, es lo que denominan “biotintas”, el equivalente a los cartuchos de colores que utilizan las impresoras convencionales. “Lo más complicado es el diseño de estas biotintas que, como si fueran jeringas’ se rellenan con distintos componentes”: queratinocitos y fibroblastos, los dos tipos celulares fundamentales en la piel, factores de crecimiento, sustancias de ‘andamiaje’ para que el desarrollo sea correcto, etc.

Después, un ordenador coloca “la mezcla adecuada en el momento adecuado” en placas donde se va produciendo la piel, que luego se introduce en una incubadora a una temperatura controlada. Todos los detalles del proceso se han publicado en la revista científica Biofabrication.

La bioimpresora puede producir piel autóloga, es decir, creada a partir de células del propio paciente (que suele ser necesaria para usos terapéuticos) o alogénica, que se fabrica a partir de bancos de células o donantes y que es la más indicada para probar productos químicos, fármacos o cosméticos.

En ambos casos es necesario la extracción de las células y el cultivo en el laboratorio durante varias semanas. “El uso de la bioimpresora permite agilizar un poco los tiempos, pero no demasiado porque lo que marca la duración es el ritmo de crecimiento de las células”, explica Jorcano.

Actualmente, el desarrollo se encuentra en fase de aprobación por distintas entidades regulatorias europeas “para garantizar que la piel producida sea apta para su utilización en trasplantes a pacientes con quemaduras y otros problemas en la piel”, pero los creadores esperan que “en pocos meses el producto pueda estar ya en el mercado”, apunta Alfredo Brisac, consejero delegado de BioDAn Group.

Los creadores de este dispostivo esperan que, en el futuro no muy lejano, también se pueda emplear para la impresión de otro tipo de tejidos más complejos, como vasos sanguíneos o válvulas cardiacas.

 

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