El uso de las impresoras 3D hace tiempo que trascendió sus barreras iniciales (en campos más relacionados con la construcción y el desarrollo de materiales) para iniciar lo que podríamos considerar una fructífera carrera en la biología y la medicina: fabricando prótesis, creando muestras de tejido…
Entre estas aplicaciones, quizá la más destacada sea la de la construcción de células para, con el desarrollo suficiente, llegar a la creación de órganos completos. En esa dirección avanza el trabajo liderado por Wei Sun, de la Universidad de Tsinghua en Pekín, que ha desarrollado un método para crear los componentes básicos de todo organismo vivo: células madre embrionarias de gran uniformidad y homogeneidad.
El equipo de Sun, que ha trabajado con investigadores de la Universidad Drexel de Filadelfia (EEUU), aplicó la impresión en 3D basada en la extrusión (proceso para crear objetos con sección transversal fija) para desarrollar estructuras celulares con forma de cuatrícula, cultivando un cuerpo embrionario que demostró una gran viabilidad celular y una auto-renovación muy rápida, sin perder su pluripotencia.
Cultivos celulares más “reales”
Sun destaca la importancia de haber cultivado ese cuerpo “de una manera tan controlada”, al tiempo que afirma que su homogeneidad y uniformidad (a pesar de las esperanzas de crear cuerpos más heterogéneos en el futuro) resultará de gran utilidad “para el desarrollo posterior de tejidos”.
Estas dos características (homogeneidad y uniformidad) están relacionadas con la proliferación de las células, y superan considerablemente a las de los otros dos métodos más habituales para la creación de células madre: el de la impresión bidimensional (Placas de Petri), y el de la “suspensión” (usando la fuerza de la gravedad para crear las estructuras).
La creación de estructuras mayores
La razón de estos resultados, según cree Wei Sun, está en haber “producido un microentorno en 3D, mucho más parecido al que podríamos encontrar en un cuerpo embrionario vivo”.
La comparación en este tipo de estudios resulta obvia, pero no por ello menos acertada: el material que produce el equipo de Sun sería equivalente a piezas de Lego, a partir de las cuales se podrían construir tejidos (a pequeña o a gran escala) y, una vez se haya investigado más en esta dirección, órganos de toda clase.
El futuro de esta tecnología, sin embargo, va más allá, y Sun habla de “cultivar microorganismos desde cero en el laboratorio” cuando se haya perfeccionado el método para controlar y producir “cuerpos embrionarios heterogéneos”, con distintos tipos de tejidos.
“Nuestro próximo paso”, concluye Rui Yao, otro de los autores del estudio, volviendo a un terreno menos teórico, “es averiguar la forma de cambiar el tamaño del cuerpo embrionario cambiando los parámetros estructurales y de impresión”, algo que permitirá al equipo producir células de distinto tipo.
Referencia bibliográfica: Liliang Ouyang, Rui Yao, Shuangshuang Mao, Xi Chen, Jie Na, Wei Sun. Three-dimensional bioprinting of embryonic stem cells directs highly uniform embryoid body formation. Biofabrication (2015). DOI: 10.1088/2057-1976/1/4/045001.