La biofabricación podría transformar el tratamiento médico
La ingeniería muscular y nerviosa, siempre en colaboración con médicos y cirujanos, puede desarrollar soluciones a los problemas de salud que están desatendidos por las tecnologías existentes.
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Las investigaciones parecen sacadas de películas de ciencia ficción: desde cerebros biosintéticos para predecir la epilepsia hasta pequeños implantes impresos en 3D para volver a hacer crecer músculos y huesos. Estos avances están al borde mismo de lo que es médicamente posible, pero cerca de ser reales.
Detrás de estas ideas, trabajan en equipo ingenieros, expertos en robótica y biólogos en conjunto con los mejores cirujanos y médicos, lo que marca la diferencia entre soñar y hacerlo realidad.
El profesor Rob Kapsa es un investigador principal de RMIT (Universidad Real Instituto de Tecnología de Melbourne en Australia) en el Centro Aikenhead para el Descubrimiento Médico, donde dirige un grupo de investigación que utiliza el laboratorio de biofabricación.
Qué es la biofabricación y cómo cambiará el mundo
Se trata fundamentalmente de hacer cosas que se integren completamente en nuestros cuerpos, para sanar, reparar y restaurar la función.
“A diferencia de los implantes tradicionales, las estructuras y dispositivos biofabricados en realidad pueden acercarse a imitar la complejidad fenomenal del tejido humano vivo”, explica Kapsa.
La biofabricación combina ingeniería de materiales, ciencias biológicas, fabricación aditiva, nanotecnología y tecnologías biomédicas de salud.
“Abre enormes oportunidades para hacer estructuras para restaurar, reemplazar y regenerar cualquier cosa, desde huesos y músculos hasta cerebro, articulaciones y tejidos conectivos”, plantea el biólogo molecular y celular.
Por ejemplo, los investigadores están trabajando en nuevas tecnologías biofabricadas para reparar el deterioro óseo en personas mayores, desarrollar un páncreas artificial personalizado y autorregulado para personas con diabetes y desarrollar músculo de reemplazo para pacientes con trauma.
Los “cerebros” biosintéticos
“Estamos tratando de entender cómo funciona el cerebro y cómo arreglarlo cuando sale mal, mirar las células en diapositivas bidimensionales solo te lleva hasta cierto punto. Así que construimos en tres dimensiones, utilizando bioimpresión 3D”, revela Kapsa.
“Los “cerebros” que hacemos son pequeños, alrededor de 3 mm por 3 mm, pero hay suficiente cerebro funcional allí para ser estudiado y analizado, y además, la corteza cerebral humana tiene solo 3 mm de grosor”, aclara.
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El experto agrega que los pequeños bloques cerebrales están hechos de células de la piel, que reprograman en células madre que pueden producir neuronas. El bloque de “cerebro” se suspende en una matriz de colágeno 3D y se coloca en una serie de electrodos.
“Usando estimulación eléctrica o agregando neuroquímicos, podemos hacer que las neuronas se disparen. La matriz de electrodos registra esa actividad, que imita el disparo del sistema nervioso, para darnos una imagen en profundidad de lo que está sucediendo”, detalla.
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Esencialmente, estas son construcciones cerebrales sintéticas personalizadas, ideales para los científicos que trabajan para comprender y tratar afecciones neurológicas.
“Son trabajos que podrían permitir a un médico comprender mejor cada condición, optimizar el tratamiento y, en última instancia, incluso su pronóstico”, confía Kapsa. “También publicamos recientemente una ‘receta’ para hacer músculos, que detalla los materiales, el equipo y las técnicas que necesita para diseñar tejido muscular esquelético funcional”, concluye.
