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Ciencia

Tejidos humanos fabricados con impresoras 3D para las prótesis del futuro

20/06/17 - 15:45

  • La impresión 3D aspira a cambiar para siempre la medicina regenerativa.
  • Una ingeniera española utiliza esta tecnología para desarrollar prótesis personalizadas.
Tejidos humanos fabricados con impresoras 3D para las prótesis del futuro
Nieves Cubo, trabajando en la impresión 3D de tejidos humanos.

La impresión 3D es una de las tecnologías más innovadoras de los últimos años. Sus aplicaciones en medicina abarcan desde el desarrollo de modelos para recrear enfermedades hasta la generación de órganos en el laboratorio. Las investigaciones más recientes tratan de ir un paso más allá: utilizar impresoras 3D para fabricar tejidos humanos con los que sustituir, quizás en un futuro no tan lejano, las prótesis artificiales que se emplean hoy en día.

Nieves Cubo es una ingeniera y científica española que trabaja para que la impresión 3D sea la próxima revolución en medicina. Su investigación, a la que BQ ha prestado asesoramiento técnico durante el proceso, se desarrolla entre la Facultad de Farmacia de la Universidad Complutense de Madrid y el Instituto de Ciencia y Tecnología de Polímeros del CSIC. Esta investigación se centra en la creación de tejidos humanos gracias al uso de esta tecnología. Su objetivo es desarrollar huesos y cartílagos con los que sustituir las prótesis metálicas que se emplean hoy en los hospitales.

Para ello, la investigadora utiliza dos modelos de impresoras 3D, la Hephestos 2 y la Witbox 2 de la empresa española BQ, con las que crea cuadrículas de policaprolactona (PCL). Este polímero es un poliéster alifático biodegradable, cuya temperatura de fusión ronda los 60ºC. Posteriormente, Nieves Cubo inyecta células en las cuadrículas impresas, que poco a poco van "comiéndose" el material formando hueso o cartílago, en función del tipo celular con el que trabaje.

"Las células empiezan a invadir estos nichos del material, se van comiendo el material y lo van sustituyendo por otro que ellas tienen que fabricar. Si son células de hueso harán hueso y si son células de cartílago, harán cartílago. Nosotros lo que hacemos es aprovechar lo que hace la biología en la naturaleza, simplemente les damos a las células lo que ellas necesitan para desarrollarse", explica la ingeniera española, pionera en el uso de la impresión 3D. Sus resultados han abierto una nueva puerta en el ámbito de la medicina regenerativa, ofreciendo una nueva esperanza para pacientes que sufren de osteoporosis y otras patologías que afecten a este tipo de tejidos.

"Ahora mismo estamos haciendo pruebas mecánicas con los materiales para ver si podemos ponerlos en el cuerpo antes de que las células hayan hecho ya toda la reconstrucción o si tenemos que esperar a que las células lo hayan reconstruido para ponérselo al paciente", dice Cubo. La aplicación de la impresión 3D en medicina permitiría crear prótesis personalizadas, adaptadas a las necesidades y las tallas que necesitase el paciente. El escenario ideal es que el dispositivo impreso pudiera colocarse lo antes posible en el organismo, para que las células pudieran regenerar el tejido afectado in situ. Sin embargo, aún estamos lejos de esa posibilidad, ya que ingenieros como la española Nieves Cubo estudian si las células que inyectan podrían degradar las cuadrículas de policaprolactona. Evitar esta posibilidad es un objetivo prioritario para estos científicos.

El desarrollo de prótesis no es la única aplicación en la que trabaja la investigadora. Sus estudios con las impresoras 3D de BQ tratan también de reemplazar los ensayos con animales. "Si tú consigues tener en el laboratorio algo que se comporta exactamente igual que en el cuerpo humano (como la piel o los tejidos), lo que puedes hacer es probar cosméticos y fármacos en estos modelos y no tienes que utilizar animales", afirma. Aunque el uso de animales de experimentación con fines cosméticos está prohibido en la Unión Europea desde marzo de 2013, uno de los grandes objetivos de los científicos es reducir al mínimo la utilización de modelos animales en otro tipo de estudios. Gracias a trabajos como el impulsado por Nieves Cubo, quizás este deseo esté más cerca que nunca de hacerse realidad.