El uso de la impresión 3D detonó ya en los últimos años: esta técnica de fabricación por adición mediante la aplicación capa por capa de un material aporta beneficios en casi todas las áreas de la ciencia, pero su uso y potencial es cada vez mayor, en particular, en el campo de la medicina.
Y es precisamente en este campo donde la impresión 3D evoluciona a pasos agigantados, dando lugar a la bioimpresión, un proceso por medio del cual se obtienen estructuras tridimensionales mediante la adición de capas de materiales biológicos, bioquímicos y células vivas, cuyo objetivo final es la fabricación de estructuras humanas complejas con propiedades biológicas y mecánicas que permiten restaurar la función de un tejido o un órgano cuya obtención mediante otros métodos de fabricación no es posible.
Avances
Actualmente la bioimpresión permite fabricar tejidos que pueden utilizarse, por una parte, para reemplazar estructuras enfermas, dañadas o envejecidas; y, por otra, para sustituir a los modelos animales en los estudios farmacológicos o en la generación de modelos de enfermedades.
La bioimpresión de piel es el caso más claro de aplicabilidad de esta tecnología a la práctica clínica y es solo el primer paso hacia la bioimpresión personalizada —a partir de células del propio paciente— de órganos sólidos funcionales en un futuro.
Sin embargo los científicos aún están lejos de lograr órganos impresos en 3D porque es muy difícil conectar las estructuras impresas a los sistemas vasculares que transportan sangre y linfa en todo el cuerpo.
No obstante se ha tenido éxito en la impresión de tejido no vascular, como ciertos tipos de cartílago. También se han podido producir andamios de cerámica y metal que soportan tejido óseo mediante el uso de diferentes tipos de materiales bioimprimibles, como geles y ciertos nanomateriales. Varios estudios prometedores en animales, algunos que involucran tejido cardiaco, vasos sanguíneos y piel, sugieren que el campo se acerca a su objetivo final de órganos trasplantables.
Regulación
Para expertos como José Luis Jorcano Noval, profesor del Departamento de Bioingeniería de la Universidad Carlos III de Madrid, la bioimpresión “es una tecnología en auge que previsiblemente supondrá un cambio de paradigma en varios campos de la medicina del futuro, como son la medicina regenerativa y los trasplantes de órganos”.
Y es que si bien el futuro parece prometedor desde una perspectiva técnica y científica las regulaciones actuales en torno de la bioimpresión plantean algunos obstáculos.
Desde un punto de vista conceptual es difícil determinar qué es efectivamente la bioimpresión. Si, por ejemplo, se considera el caso de un corazón impreso en 3D, ¿se describe mejor como un órgano o un producto? ¿O deberían los reguladores verlo más como un dispositivo médico?
Los reguladores tienen varias preguntas que responder. Para empezar deben decidir si la bioimpresión puede reglamentarse bajo marcos nuevos o existentes; y en este último caso, cuáles. Por ejemplo, ¿deberían aplicar regulaciones para productos biológicos, una clase de productos farmacéuticos complejos que incluye tratamientos para el cáncer y la artritis reumatoide, porque los materiales biológicos están involucrados, como es el caso de las vacunas impresas en 3D? ¿O debería existir un marco regulatorio para los dispositivos médicos más adecuados para la tarea de personalizar productos impresos en 3D, como férulas para recién nacidos que padecen afecciones médicas que ponen en peligro la vida?
En Europa y Estados Unidos académicos y científicos se preguntan si los materiales bioimpresos deberían gozar de una protección de patente debido a los problemas morales que plantean.
Actualmente, indica Jorcano Noval, “la Agencia Europea del Medicamento (EMA, por sus siglas en inglés) clasifica como productos de terapia avanzada, entre otros, los medicamentos de ingeniería tisular, que son aquellos que contienen células o tejidos para su uso para reparar, regenerar o reemplazar tejido humano, lo que incluye los productos resultantes de la bioimpresión. Esto supone una de las limitaciones más importantes de cara a la traslación de esta tecnología a la práctica clínica ya que los productos de bioimpresión han de ajustarse a sus criterios de seguridad, reproductibilidad, eficacia y beneficio costo-efecto para el paciente”. Por su parte la Administración de Medicamentos y Alimentos de Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) emitió una guía sobre dispositivos médicos impresos en 3D, pero no sobre los detalles de la bioimpresión. Más importante aún, dicha orientación no es vinculante y solo representa el pensamiento de una agencia en particular en un momento dado.
Es por ello, agrega el especialista, que “en la medida de lo posible sería deseable que los organismos reguladores acompañen al desarrollo de esta tecnología teniendo en cuenta el beneficio futuro a los pacientes y dando seguimiento y estableciendo todos los aspectos legales que rodean a este campo de especialización, desde la investigación hasta el momento en que estos avances estén disponibles para un público más amplio”.
Principales técnicas de bioimpresión
Por microextrusión Técnica en que la biotinta almacenada en el cartucho se extruye por presión mediante un dispensador con un sistema aéreo, mecánico o solenoide para imprimir de forma continua. Es la modalidad más común y más empleada en investigación en bioimpresión debido a que es muy práctica y robusta y a su capacidad para fabricar constructos en 3D de mayor tamaño en tiempos asumibles.
Con chorro de tinta Utilizada por las impresoras de tinta, en la que por diferentes procedimientos la biotinta cargada en el cartucho es descompuesta en gotas cuyo tamaño y lugar de deposición son controlados por software para dar lugar al tejido.
Asistida por láser Consiste en un rayo láser que se enfoca sobre un sustrato absorbente que resulta en la generación de una burbuja por presión que fuerza al material biológico a depositarse sobre una superficie colectora. Las impresoras asistidas por láser tienen una mayor precisión y están en fase de desarrollo, pronosticándose una gran utilidad en el futuro.
Fuente: Observatorio de tendencias