IMPRESIÓN 3D DE TEJIDOS Y ÓRGANOS

IMPRESIÓN 3D DE TEJIDOS Y ÓRGANOS

• Las enfermedades degenerativas derivada de fallas crónicas de tejidos y órganos son muy frecuentes. Para su cura se requiere del trasplante del órgano.

• Insuficiencia renal.

• Daños al tejido cardiaco.

• Deficiencia de las córneas.

Figura 1. Insuficiencia renal provocada por

diabetes. Imagen extraída de clientesapc.com

IMPRESIÓN DE TEJIDOS Y ÓRGANOS

• Como solución a esta problemática, desde 1933 se práctica el trasplante de órganos. El banco de órganos lo representan los cadáveres.

Figura 3. Trasplante de riñón.

Imagen extraída de

serviciodeurologia.net16.net

IMPRESIÓN 3D DE TEJIDOS Y ÓRGANOS

• La lista de espera por trasplante de órganos ha ido aumentando notablemente en los últimos años.

Figura 1. La brecha entre el

número de gente esperando

por un trasplante de órgano y

el número de gente que

recibe un órgano en EE.UU.

IMPRESIÓN DE TEJIDOS Y ÓRGANOS

• Nuevas soluciones han de concebirse para satisfacer la demanda de órganos. Entre las que destacan:

• Síntesis de tejidos y órganos mediante cultivo de células.

• Impresión 3D de tejidos y órganos

IMPRESIÓN 3D DE TEJIDOS Y ÓRGANOS

Figura 4. Impresión 3D de un corazón.

Imagen extraída de

www.impresorasen3d.com

Figura 5. Cultivo de una oreja en

una caja de Petri.

Imagen extraída de

upchbio.blogspot.com

IMPRESIÓN 3D DE TEJIDOS Y ÓRGANOS

• El camino a la síntesis de artificial de órganos se inicia con el entendimiento del ADN.

• James Watson en 1953 determinó la estructura tridimensional del ADN.

• De 1998-2003 surgió el Proyecto Genoma Humano, para obtener la secuencia completa del genoma humano y de otros organismos.

IMPRESIÓN DE TEJIDOS Y ÓRGANOS

• Primeros pasos.

• En Junio de 2010, se logró un hígado y un corazón artificial en ratones, con un notable éxito (Vanguardia, 2013).

• El científico español Juan Carlos Izpisúa busca desarrollar órganos humanos en el cuerpo de un cerdo. El mundo (2014).

IMPRESIÓN 3D DE ÓRGANOS Y TEJIDOS

Figura 6. Creación de un

hígado en el cuerpo de

una rata (Vanguardia,

2013).

IMPRESIÓN DE TEJIDOS Y ÓRGANOS

• Definición.

Imprimir objetos en 3D consiste en usar resina o polímeros en lugar de tinta. Con unprograma digital, la impresora descompone el diseño y va creando el objeto, capapor capa, con absoluta precisión. En el caso de los órganos, la ‘tinta’ consistiría enproductos biológicos, como células madre, que tienen la particularidad de serpluripotenciales.

IMPRESIÓN 3D DE TEJIDOS Y ÓRGANOS

• En la impresión de tejidos y órganos destacan dos técnicas.

• Imprimir un arreglo de células madre para que evolucionen formando el órgano deseado.

• Imprimir biomateriales (no células) en un medio aceitoso ionizado para que imiten las funciones del órgano.

IMPRESIÓN 3D DE ÓRGANOS Y TEJIDOS

• Primeros resultados.

• Gabriel Villar, científico de la Universidad de Oxford, empleó pequeñasgotas de agua cubiertas de lípidos, lo que les da propiedades similares a lasde los organismos sin ser un tejido vivo. Al entrar en contacto forman unamembrana similar al de las células (Semana, 2013).

IMPRESIÓN 3D DE TEJIDOS Y ÓRGANOS

• En 2013 un niña de dos años en Illinois que nació sin tráquea recibió unsustituto hecho a partir de sus propias células madre (Griggs 2014).

• Los científicos ya utilizan las máquinas para imprimir tiras diminutas de tejidode órganos (CNN).

Figura 7. Impresión de tiras de tejido

Imagen extraída de

mexico.cnn.com/tecnologia/2014/04/03

IMPRESIÓN 3D DE TEJIDOS Y ÓRGANOS

• El gran reto inmediato

• El principal reto actual de los científicos es desarrollar mediante impresión 3Dun sistema vascular que mantenga nutridas las células y biomaterialesimpresos, así. como para recoger los residuos generados

IMPRESIÓN 3D DE TEJIDOS Y ÓRGANOS

• Científicos del a universidad de Pennsylvania y del MIT están desarrollandouna estructura a base de azúcar que puede fungir como la base de unsistema vascular, para que una vez cultivado al 100% el órgano, se puedadisolver con agua.

IMPRESIÓN 3D DE TEJIDOS Y ÓRGANOS

• Algunas aplicaciones

• Generar lípidos programados para transportar medicamentos hasta el sitio exacto de un tumor.

• Suplir órganos dañados en el cuerpo humano.

• Generar estructuras similares a los órganos del cuerpo para probar el efecto de medicamentos.

CONCLUSIÓN

• La impresión 3D de órganos y tejidos corresponde a una innovadoratécnica para fabricar órganos, que al estar hecho de las células delpaciente, se evitará el rechazo del cuerpo humano.

• Esta tecnología también acelerará las pruebas hechas a medicamentosarrogando resultados más fiables al probarse directamente sobre órganoshumanos impresos.

• Son muchas las barreras a superar para convertir esta impresión de órganosen una realidad, la más urgente es la fabricación de un sistema vasculardesechable que alimente a las células impresas.

BIBLIOGRAFÍA • Griggs, B. (29 de junio de 2014). CNN México. Obtenido de http://mexico.cnn.com/tecnologia/2014/04/03/el-proximo-paso-en-la-impresion-en-3d-los-organos-humanos

• Francisco J. Mercado, C. P. (2010). La donación y el trasplante de órganos según los profesionales de la salud . Gaudalajara, Jalisco: Universidad de Guadalajara.

• Gershenson, C. (21 de junio de 2014). La Jornada, Ciencia. Obtenido de http://ciencias.jornada.com.mx/investigacion/ciencias-quimicas-y-de-la-vida/investigacion/vida-artificial

• pez, Á. (10 de abril de 2014). El Mundo. Obtenido de www.ucm.es

• López-Navidad, A. (1997). Donación y trasplante de órganos y tejidos. Obtenido de http://donacion.organos.ua.es/submenu4/historia.asp

• Medina, J. F. (27 de mayo de 2013). Animal Politico. Obtenido de http://www.animalpolitico.com/2013/05/como-funcionan-las-impresoras-3d/#axzz2VZOnZKmO

• Mundo. (24 de marzo de 2012). Mundo. Obtenido de http://190.3.127.197/mundo/Hacen-crecer-organos-humanos-en-laboratorio-20120324-0032.html

• Mundo, B. (3 de julio de 2012). BBC Mundo, tecnología. Obtenido de BBC%20Mundo%20-%20Noticias%20-%20Azúcar%20para%20crear%20órganos%20sintéticos.htm

• Rohit Karnik, R. S. (2013). Rebuilding ourselves. American Society of Mechanical Engineers.

• Sampedro, J. (28 de marzo de 2014). La vida artificial ya está aquí. Madrid, España.

• Semana. (13 de abril de 2013). Semana. Obtenido de http://www.semana.com/vida-moderna/articulo/la-ciencia-imprimir-organos-artificiales/339811-3