Así se crea un corazón humano con impresión 3D

Un equipo de científicos estadounidenses de la Universidad Carnegie Mellon ha creado el modelo más realista de corazón humano impreso en 3D en tamaño real. Un corazón bioimpreso que permitirá a los cirujanos practicar en condiciones ‘casi reales’ antes de una intervención. Y lo que es más importante, demuestra que estamos a tan sólo un paso de poder crear corazones, o al menos partes del corazón, que podrán ser implantados sin necesidad de esperar a los donantes.

Para conseguirlo han empleado una nueva técnica conocida como Freeform Reversible Embedding of Suspended Hydrogels (FRESH), que consiste en “extruir el polímero de alginato, (un colágeno derivado de algas marinas) en un molde de gelatina”. Un sistema que permite incluir células vivas para que los tejidos bioimpresos imiten la elasticidad del tejido cardíaco y la forma en la que el órgano responde, por ejemplo, a la sutura. De esta manera los cirujanos pueden practicar cortes y suturas con el modelo antes de realizar la cirugía en quirófano.

"De esta manera podemos construir un modelo que no solo permite la visualización del órgano que hay que reparar, sino que permite la práctica física", explica Adam Feinberg, que dirige el equipo investigador. "El cirujano puede manipularlo y comprobar realmente como respondería el tejido real, de manera que cuando entre en el quirófano ya haya podido probar realmente cómo se comportará el corazón del paciente".

Los grandes hospitales tienen, a menudo, centros de impresión 3D donde pueden ‘replicar’ órganos humanos con los que planificar las cirugías. Las réplicas están hechas con plástico o caucho por lo que tan sólo sirven para visualizar el órgano. El ‘nuevo corazón’ de Feinberg está hecho de un polímero de colágeno natural que le confiere propiedades similares al tejido cardíaco real y sirve por tanto para comprobar la reacción de los tejidos ante su manipulación.

Este éxito, publicado en ACS Biomaterials Science and Engineering, es un paso importante en el campo de la bioimpresión 3D. El objetivo final es conseguir crear órganos funcionales que puedan ser trasplantados.

"Este trabajo representa otro importante avance en el largo camino hacia la bioingeniería de órganos humanos funcionales. Esta nueva solución está en el camino de proporcionar la estructura sobre la cual las células se adhieren y formen un sistema de órganos, colocando a la biomedicina un paso más cerca de la capacidad de reparar o reemplazar órganos humanos completos", aseguran desde la Universidad.

De cara al futuro, FRESH tiene aplicaciones en muchos aspectos de la medicina regenerativa, desde la reparación de heridas hasta la bioingeniería de órganos. La biofabricación de tejidos y órganos es un enorme campo de investigación con infinitas posibilidades para la ciencia.