Desde la popularización de la tecnología de impresión 3D, se ha visto un constante avance hacia sus distintas aplicaciones, como lo es la arquitectura, el diseño industrial y la fabricación de prótesis.
El siguiente paso es uno no menos sorprendente: la ambición está puesta sobre la reconstrucción de tejidos mediante esta tecnología. La bioimpresión 3D o fabricación aditiva es el método que utiliza un software de diseño asistido por computadora para producir formas tan complejas como lo son las del cuerpo humano.
LA FABRICACIÓN DE TEJIDO
Contrario a la creencia común de que muchos de los más novedosos inventos requieren todavía un largo camino para su eficaz desarrollo, la bioimpresión 3D parece llevar un avance ventajoso.
Lo interesante es que sus usos van más allá de la impresión de órganos, aunque es el más prioritario y relevante, según el director de la empresa argentina de biotecnología Life SI, Aden Díaz Nocera. Tanto el desarrollo de carne sintética, generada sin necesidad de crianza o muerte de animales, como la elaboración de medicamentos personalizados, son posibilidades ya palpables de este tipo de tecnología.
La aplicación de la impresión 3D en los tejidos humanos abre un panorama totalmente diferente en la medicina. Hace posible avanzar hacia las piezas de reemplazo orgánicas, algo que anteriormente sólo era imaginable mediante la clonación u otras opciones que implicaban problemas éticos. Utilizando colágeno, una proteína clave y material para la impresión de estructuras biológicas, se podría hacer frente a la escasez de órganos con, por ejemplo, páncreas biónicos.
De esta manera se combate de las dificultades que se tienen en el trasplante de órganos. Imprimiendo uno con las características específicas para la persona que lo necesita, se reduce el riesgo de rechazo del mismo.
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MEDICAMENTOS IMPRESOS
Como ya se ha dicho, los órganos son sólo uno de los problemas más visibles para los que la bioimpresión tiene una solución. Pero los medicamentos son otra materia en la cual ya hay una repercusión.
La agencia del gobierno estadounidense FDA (Administación de Medicamentos y Alimentos), aprobó en 2016 el primer medicamento impreso en 3D, el cual logró hacer eficiente la liberación y consecuente absorción del fármaco que contiene una pastilla. La impresión hace posible que se tenga un especial esmero en el diseño del medicamento, añadiendo la cantidad necesaria de fármaco para cada paciente.
En un futuro cercano, el medicamento impreso podrá ser fabricado con las características idóneas para cada caso: la dosis exacta y seleccionando los excipientes, es decir, las sustancias que se mezclan para dar a las tabletas su consistencia, forma, sabor u otras cualidades que facilitan su uso.
Las polipíldoras bioimpresas están dirigidas a pacientes polimedicados, es decir, aquellos que consumen más de cinco medicamentos. Estas cápsulas tienen el objetivo de mejorar su adherencia al tratamiento (el mejor cumplimiento del mismo), pues las personas suelen tener dificultades para utilizar tantos fármacos a determinadas horas sin sentirse agobiados.
Estas combinaciones complejas de medicamentos se usan para controlar padecimientos como el cáncer y las enfermedades cardiovasculares, pero la fabricación industrial de estas formas farmacéuticas no es fácil de modificar debido a los métodos de fabricación en masa. Por el contrario, la impresión 3D podría añadir las sustancias necesarias para un tratamiento en pocas pastillas, o tal vez en una sola, en una fabricación mucho más amable con el paciente y sumamente adaptable.
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LA RESPUESTA TECNOLÓGICA
El atractivo de la bioimpresión es, principalmente, la innovación; la manera en que optimiza el desarrollo de algo tan necesario como son los medicamentos. Esto se debe, en gran parte, a la utilización de modelado vía software y a la posibilidad de compartir información de manera rápida, de un extremo a otro del mundo.
En un futuro se podría prescindir del largo proceso de espera por donantes y el riesgo de rechazo de un órgano. La individualización de los tejidos implica un gran avance en la posible impresión de órganos.
Los islotes pancreáticos, por ejemplo, se desarrollan a partir de células madre de pacientes, mediante la llamada ingeniería de tejidos o medicina regenerativa, rama de la bioingeniería que se sirve de la combinación de células, métodos de ingeniería de materiales, bioquímica y fisicoquímica para remplazar las funciones orgánicas.
Lo anterior no sería posible sin la impresión 3D, desarrollada en los años 80, y su próxima adaptación al terreno biológico mediante el método estereolitográfico, en 1984, por Charles Hull. Aunque fue hasta 1996 que se utilizó biomaterial en la regeneración de tejidos, en una cáscara con forma de vejiga y con la siembra de las células de un donante.
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En 2002 se continuó este camino hacia el desarrollo de la bioimpresión de células de alta viabilidad para su inserción en el cuerpo humano. Un año después de que el cofundador de la empresa TeVido Viodevices LLC, Thomas Boland, patentara la bioimpresión por inyección de tinta, se imprimió un tejido por primera vez.
A partir del 2009 y con una bioimpresora más avanzada, la Novogen NMX, se comenzó una carrera caracterizada por la popularidad comercial de este tipo de aparatos. Los siguientes años se distinguirían por el perfeccionamiento de las impresiones biológicas, ubicándose la primera impresión cutánea e inyección de hepacitos en colágeno en el 2010, la impresión de un cartílago articular en 2012, la integración de tejidos en el sistema circulatorio en 2014 o las válvulas cardíacas en 2016.
Hoy se imprimen tejidos artificiales como sangre, partes del corazón o huesos y, aunque existen problemas legales y regulatorios que aún se deben superar, el desarrollo exitoso que ha tenido esta tecnología en los últimos años parece indicar que se acerca una medicina cada vez más cercana a nuestra percepción de un futuro que se veía lejano.
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