De fa cert temps hi ha un gran ressò amb l’aparició cada cop més destacada de les impressores 3D. El seu potencial és innegable, i un dels camps on es pot aplicar és en la biomedicina i en el nostre cas, ens centrarem en els trasplantaments i els òrgans artificials.

Els trasplantaments d’òrgans permeten substituir o restaurar un òrgan o teixit que ha deixat de ser funcional mitjançant l’aportació d’un donant. No només es poden trasplantar òrgans com el cor, ronyons o fetge, sinó també teixits com la còrnia, ossos, tendons, pell, vàlvules cardíaques o la medul·la òssia, que en aquest cas es poden emmagatzemar en bancs.

Quines són les principals limitacions dels trasplantaments? Hi ha una demanda excessiva d’òrgans i teixits que mitjançant el sistema de donants, no es pot satisfer. A part, referent a la part clínica, cal abordar el rebuig que es pot donar a l’òrgan trasplantat, una resposta del nostre organisme contra aquest ‘cos’ forani a partir del sistema immunitari. Per aquesta raó, els trasplantaments requereixen l’ús de fàrmacs immunosupressors, que tot i augmentar la taxa d’èxit dels trasplantaments, poden facilitar l’aparició d’infeccions, complicacions metabòliques o poden donar una major predisposició al càncer. A part, el trasplantament d’òrgans ens ha plantejat una sèrie de qüestions bioètiques: com i quan s’ha d’obtenir el consentiment per la donació dels òrgans? Com es pot frenar el mercat negre d’òrgans? etc…

Una alternativa que es va proposar van ser els xenotransplantaments, que consisteix en obtenir els òrgans o texits a partir d’una altra espècie. Un dels casos més rellevants és l’obtenció de vàlvules cardíaques de porc. Tanmateix, la problemàtica del rebuig, com també l’aparició de zoonosis (infeccions de virus endògens del porc, que se’ls hi podria facilitar el pas a l’espècie humana), van paral·lilitzar aquesta opció.

L’aparició de la medicina regenerativa, impulsat per l’avanç en la investigació en cèl·lules mare, va significar un nou paradigma en l’àmbit dels trasplantaments d’òrgans. Aquesta disciplina combina l’enginyeria i la biologia molecular per obtenir un substitut biològic que restauri o millori la funció d’un òrgan o teixit humà deteriorat. Un dels principals avantatges de la medicina regenerativa és que podria utilitzar les mateixes cèl·lules del pacient per evitar qualsevol reacció de rebuig i permetria en un futur, acabar amb la demanda d’òrgans i teixits amb un a producció contínua. La seva aplicació es pot donar directament utilitzant un cultiu cel·lular per regenerar l’òrgan en qüestió o construir artificialment un òrgan que pugui ser transplantat.

Un dels pioners de la medicina regenerativa ha estat el Dr. Atala de la Wake Forest University, el qual va obtenir les primeres bufetes artificials a partir d’un cultiu basat en les cèl·lules de bufeta del mateix pacient i utilitzant un motlle o esquelet artificial, el qual va repoblar o ‘pintar’ amb el cultiu de les cèl·lules extretes. A més, va presentar un dels primers intents de conversió de les típiques impressores en bioimpressores, on el típic cartutx de tinta HP ara estaria ple de cèl·lules. Us recomanem escoltar atentament la xerrada que va oferir a les conferències TED el Dr. Atala:

Tanmateix, no cal anar tan lluny per veure la creativitat i l’enginy en la biomedicina. L’any 2008, l’equip liderat pel Dr. Macchiarini de l’hospital Clínic va aconseguir el primer trasplant sense l’ús d’immunosupressors, per una tràquea. Un cop van haver netejat la tràquea del donant, la van repoblar amb cèl·lules de la mateixa pacient, de manera que aquest híbrid no va ser rebutjat. Les imatges del següent vídeo són espectaculars:

Macchiarini ha estat molt actiu en el camp de la medicina regenerativa i també va liderar l’obtenció al 2011 de la primera tràquea sintètica trasplantada a un pacient amb càncer de 36 anys.

Finalment, per concloure, l’aparició de les impressores 3D, com us hem ensenyat amb l’exemple del Dr. Atala, va significar una revolució per l’organogènesi. Us imagineu construir el vostre ronyó, totxana a totxana, però en aquest cas, utilitzant cèl·lules com a peces i biogel com a ciment? Aquesta és la idea bàsica d’Organovo, la primera empresa que va comercialitzar les bioimpressores, i ja han obtingut seguint aquesta estratègia vasos sanguinis, teixits i han recreat tumors. Sols una menció, la revista Time els va distingir com una de les invencions del 201o amb el seu ‘bioprinting’ i la MIT Technology Review la va incloure en una de les 50 empreses més innovadores del 2012. Us deixem, per finalitzar, amb un dels vídeo d’Organovo!

De tot plegat en parlarem al programa 155.