La bioimpresión 3D en la medicina personalizada

La impresión en tres dimensiones o 3D es uno de los avances más prometedores para el mundo de la medicina.

Este tipo de tecnología, que permite crear objetos tridimensionales mediante la superposición de capas de material a partir de un diseño generado por computadora, se emplea en la industria médica para la fabricación de prótesis e implantes en materiales biocompatibles.

Gracias a ella se ha logrado la sustitución de fragmentos de cráneo, esternón, cadera y mandíbula, por citar algunos ejemplos, en pacientes de distintos países.

La gran ventaja de esta modalidad radica en la personalización, comenta David González Fernández, encargado del departamento de fabricación avanzada de Fundación Prodintec, de España.

Pero para la ciencia no basta con desarrollar implantes personalizados y con gran nivel de precisión. Siempre se puede ir un paso más allá, y la aplicación en salud de la impresión tridimensional se ha propuesto objetivos más ambiciosos.

“Si nosotros podemos depositar un material y hacer productos personalizados, y si lo hacemos con titanio y lo hacemos con cemento, ¿podemos depositar células y hacer que esas células de tejido depositadas sobre una capa creciesen y se reprodujesen?, ¿podríamos hacer un tejido? Pues, eso se puede hacer ahora mismo”, comenta González Fernández, quien recientemente impartió en el país la conferencia “Presente y futuro de las tecnologías 3D: TIC, ingeniería y salud”.

La bioimpresión 3D se utiliza en hospitales para hacer injertos de piel en pacientes quemados (en este método también buscan apoyarse firmas cosméticas para probar sus productos y dejar de lado los ensayos en animales), en tanto que investigadores han logrado crear córneas humanas a partir de células madre de donantes sanos.

¿La meta futura? La impresión de órganos vitales.  

El costo
(( Conocimiento
Un implante personalizado creado con tecnología 3D podría, en principio, costar más que uno convencional. Sin embargo, una recuperación más rápida y un menor tiempo de hospitalización amortiguan ese impacto.

“Lo que sí se necesita es una democratización de la tecnología”, opina González Fernández, “que las máquinas sean más asumibles”.

A medida que más hospitales utilicen bioimpresoras 3D, los precios de estos aparatos se reducirán.

Otra limitante tiene que ver con el conocimiento. Pocos profesionales poseen la formación y el saber necesario para involucrarse en un área en desarrollo en la que se combinan medicina, bioquímica, bioingeniería e ingeniería pura. 

¿De la impresora al cuerpo humano?
Las aplicaciones de la impresión 3D en la medicina permiten pensar en un futuro en el que un paciente no deba esperar durante meses para recibir un trasplante de órgano ósi es que lo recibeó o en el que no haya necesidad de realizar pruebas clínicas en animales.

La ciencia concentra esfuerzos en poder crear órganos vitales (que por su vascularización tienen un mayor nivel de complejidad) a partir de esta tecnología.

La impresión tridimensional de órganos vitales que sean funcionales y puedan trasplantarse con éxito, sin embargo, no se encuentra a la vuelta de la esquina.

“No vamos a imprimir un corazón dentro de dos o cinco años óexpresa David González Fernández, encargado del departamento de fabricación avanzada de Fundación Prodintec, en Españaó, pero vamos a poner las bases para que dentro de 20 o 25 años, en conjunto con una regulación y una ética que esté bien asociada al desarrollo de la tecnología, sí que podamos llegar a imprimir órganos vitales que ahora mismo desgraciadamente se tiene que esperar a que sean compatibles o, incluso, a que una persona realice la donación”.

Aparte de los retos propiamente médicos, el avance de la investigación en bioimpresión 3D (en la cual las impresoras 3D usan materiales biológicos como “tinta”) enfrenta otros desafíos.

“Es necesario hacer mucha colaboración porque hay que formar al personal, que la gente entienda lo que implica, saber cómo tratar el material, saber diseñar en 3D, saber usar la máquina, saber tratar la pieza o el órgano que sale de la máquinaÖ es un compendio de cosas”, explica Paula Queipo, directora de relaciones externas de Prodintec, entidad que cuenta con 14 años de experiencia en el ámbito de la impresión 3D.

Además, según Queipo, los organismos reguladores deben dar seguimiento a estas investigaciones no solo para asegurar el respeto a los principios bioéticos, sino también para evitar la imposición de barreras a la implementación de avances que puedan beneficiar a los pacientes.

Un paso más allá
Cuando algunas personas apenas empiezan a escuchar hablar de la bioimpresión 3D, otros ya manejan el concepto de la bioimpresión 4D, que va un paso más allá.

“Ya no hablamos de impresión 3D. Es algo, no obsoleto, pero que ya tenemos. Ahora hablamos de 4D. Eso significa que aparte de imprimir yo le doy una función adicional que es ese encapsulamiento de ciertos medicamentos que se van liberando o soltando de manera controlada”, explica González Fernández, quien impartió la conferencia “Presente y futuro de las tecnologías 3D: TIC, ingeniería y salud”, a propósito del IV Congreso Transdisciplinar del Caribe, que organizó el Instituto Global de Altos Estudios en Ciencias Sociales (iGlobal).

Al colocársele a un paciente una prótesis dental, esta podría estar embebida en un antibiótico a fin de reducir el riesgo de infecciones. Prótesis o parches creados con bioimpresión 3D pueden incluir tecnología que monitoree el estado de un paciente con una condición crónica, liberar medicamentos de manera controlada o activar alertas cuando haya algún fallo. 

((Investigación
  Fundación Prodintec trabaja junto a la Universidad Federico Henríquez y Carvajal (UFHEC) en un proyecto de investigación de bioimpresión 3D financiado por el Ministerio de Educación Superior a través del Fondocyt.

Darwin Muñoz, vicerrector de Ciencia, Tecnología e Innovación de la universidad, explica que se trata de un proyecto de regeneración tisular con células madre que se proyecta permita la experimentación de la impresión de tejidos y órganos.