Replicador Todas las noticias del mundo de la impresión 3D
El testado animal es uno de los pasos esenciales para asegurar la efectividad de un nuevo tratamiento médico. Es decir, intentar probar los posibles resultados en condiciones similares al entorno “in vivo”. Este paso vaticina una gran inversión de recursos en la industria médica y farmacéutica. Asimismo está el problema de debatir con la ética y la tediosa regulación, pero, ¿es un paso realmente necesario? ¿Cuáles serían buenas alternativas?
La llamada bioimpresión 3D es una fusión entre la ingeniería de tejidos y la fabricación aditiva, aplicada a la medicina regenerativa. Gracias a ella se pretende pasar del testeo de fármacos en cultivos celulares en placa de petri al testeo sobre tejidos de células humanas. Estas cultivadas en estructuras complejas (matrices 3D) bioimpresas con materiales biocompatibles en condiciones in vitro.
Dado que en animales es posible evidenciar las reacciones que se producen en el organismo y su comportamiento, el testado “in vitro” supone un ahorro de recursos económicos pero no ofrece resultados tan precisos. Asimismo, los buenos resultados obtenidos ayudan a superar el regulatorio y trasladar los resultados al mercado en forma “sencilla”. Por ello, sustituir el testado animal es complicado. No obstante, gracias a compañías de biotecnología y equipos de investigación participantes en esta causa, será posible reducirlo.
Ester Román, del equipo de Marketing de Regemat3D, nos facilitó esta información en torno a la bioimpresión 3D. Igualmente nos reveló las siguientes formas que, en el presente, son algunas de las que se están investigando para reducir el testado animal.
Bioimpresión de Tejidos
La impresión 3D ha permitido reproducir estructuras y formas complejas a partir de un diseño digital, utilizando diversos tipos de materiales. La evolución hacia la bioimpresión 3D se basa en aplicar esta técnica a la reproducción de tejidos funcionales que imiten los tejidos vivos humanos utilizando las propias células del paciente. La ventaja de bioimprimir una matriz con células humanas es que podrá reproducir resultados más cercanos a las condiciones humanas que aquellos obtenidos en un cultivo de células 2D.
Por ejemplo, la empresa española Regemat 3D colabora con Bioiberica desarrollando soluciones que favorezcan la salud y la calidad de la vida humana, animal y vegetal. Además innovan continuamente para validar su sistema de bioimpresión 3D para nuevas aplicaciones.
“Hay diversos tipos de equipos de bioimpresión 3D en el mercado, nosotros hemos conseguido diferenciarnos gracias a la personalización de cada bioimpresora a la aplicación específica teniendo en cuenta las necesidades de cada uno de los grupos de investigación con los que trabajamos actualmente. Nuestro enfoque es científico-divulgativo y buscamos la validación de nuestro sistema para diferentes aplicaciones, por eso, apoyamos a todos nuestros colaboradores, ayudando a llevar sus resultados a fase clínica, pues tenemos experiencia en este campo con nuestra empresa de dispositivos médicos Breca Health Care”, expresa Jose Manuel Baena, CEO de Regemat 3D y Breca Health Care.
La reducción del testado animal también podría aplicarse a la industria cosmética. Es cierto que actualmente no hay estudios fehacientes que realicen comparaciones entre resultados obtenidos de testado animal con estructuras /tejidos bioimpresos de tejidos humanos, por ello, es necesario que se impulsen líneas de investigación que sigan este propósito.
Aunque queda mucho por investigar, aun estamos lejos del objetivo. Al menos existen ya herramientas que posibilitan la apertura de nuevas líneas de investigación en este sentido.
Organoides
Esta es una alternativa al cultivo celular en 2D que permite estudiar el comportamiento de las células en un ambiente parecido al del cuerpo humano. Los organoides o mini-órganos se construyen a través de la bioimpresión de grupos 3D de células madre, añadiendo nutrientes o factores de crecimiento que se convierten en mini-órganos.
El Dr. Carmine Gentile de la Universidad de Sydney, trabaja con esta técnica de organoides para la reproducción de tejido cardíaco necrótico. Otros avances de esta tecnología son el desarrollo de organoides cerebrales para combatir enfermedades neurológicas. Aun no se han conseguido resultados que permitan pasar a la fase clínica, pero será sin duda una acción clave para aplicar en las primeras fases del testado de fármacos, que reducirá bastante el testado animal y ahorrará recursos a la industria.
Organ-on-a-chip
Esta tecnología consiste en el crecimiento de células dentro de chips que imitan estructuras y comportamientos de órganos. Los investigadores pueden testear fármacos directamente sobre estos chips, resultando más barato y rápido que en modelos animales. Las células y los tejidos crecen en chips que varían dependiendo del órgano que se desee modelar: corazón, riñón, cerebro.
En la Plataforma de Ingeniería Tisular e Impresión 3D del Hospital de la Paz en Madrid, mejor conocida como PITI3D, coordinada por Jose Manuel Baena, CEO de Regemat 3D, hay un equipo dedicado a la investigación de diversas aplicaciones de la bioimpresión 3D, entre ellas, el desarrollo de un kit organ-on-a-chip para tratamientos antitumorales de cáncer de colón.
Con esta técnica, es posible mezclar en un chip cualquier condición que se produzca en un órgano, sin límites. Es una técnica que puede llegar a ser muy compleja, dependiendo del número de tejidos que se lleguen a conectar a la misma vez.
Otros avances y aplicaciones de la bioimpresión 3D
- Regeneración de Córnea. La PITI3D del Hospital de la Paz ha conseguido recientemente un Proyecto para validar la Bioimpresora V1 de Regemat 3D en aplicaciones de regeneración de córnea. Sin duda, la complejidad vuelve a aparecer a la hora de hacer el tejido de córnea funcional. Es necesario encontrar una biotinta o hidrogel idóneo, compatible con el paciente, y por supuesto, poder pasar de la fase pre-clínica a la clínica.
- Regeneración de piel: En el caso de Piel de Mariposa.
- Testado de nuevos biomateriales. Encontrar la mezcla perfecta para imprimir órganos funcionales y validar una biotinta para aplicaciones específicas. Esto en el caso de enfermedades concretas o lesiones específicas tal como la regeneración del cartílago de la rodilla, etc.
Y para todo ello, Regemat 3D está avanzando hacia el desarrollo de biorreactores en aplicaciones específicas, de forma que el tejido bioimpreso pueda madurar y finalmente se haga funcional para cumplir la función de regenerar los tejidos dañados.
