Living Skin se puede imprimir en 3D con vasos sanguíneos incluidos
Este desarrollo es un paso significativo hacia los injertos de piel que se pueden integrar en la piel del paciente.
Investigadores del Instituto Politécnico Rensselaer han sido capaces de desarrollar una manera de imprimir en 3D la piel viva, completa con vasos sanguíneos. Este avance es un paso significativo hacia la creación de injertos que se parecen más a la piel que nuestros propios cuerpos producen de forma natural.
"En este momento, todo lo que está disponible como producto clínico es más como una curita curiosa", dijo Pankaj Karande, profesor asociado de ingeniería química y biológica y miembro del Centro de Biotecnología y estudios Interdisciplinarios ( CBIS), quien dirigió estA investigación en Rensselaer. “Proporciona un poco de curación acelerada de la herida, pero eventualmente simplemente se cae; nunca se integra realmente con las células huésped ".
Una barrera importante para esa integración ha sido la ausencia de un sistema vascular funcional en los injertos de piel.
Karande ha estado trabajando en este desafío durante muchos años.
Hace muy poco público uno de los primeros documentos que enseñan que los investigadores podrían llegar a ser capaces de tomar dos tipos de células humanas vivas y convertirlas en “bio-tintas” además de imprimirlas en una estructura muy similar a la piel. Desde ese momento, él y su equipo de investigación han estado trabajando con investigadores de la Facultad de Medicina de Yale para incorporar la vasculatura.
Los investigadores muestran que, si se añaden elementos clave, incluidas las células endoteliales humanas, que envuelven el interior de los vasos sanguíneos, y las células pericíticas humanas, que recubren el alrededor de las células endoteliales, con colágeno animal y otras células estructurales que normalmente se encuentran en un injerto de piel, las células empiezan a comunicarse y forman una estructura vascular biológicamente relevante en el lapso de unas pocas semanas.
Karande, explica este desarrollo:
"Como ingenieros que trabajan para recrear la biología, siempre hemos apreciado y hemos sido conscientes del hecho de que la biología es mucho más compleja que los sistemas simples que hacemos en el laboratorio", además "Nos sorprendió gratamente descubrir que, una vez que comenzamos a acercarnos a esa complejidad, la biología se hace cargo y comienza a acercarse más y más a lo que existe en la naturaleza".
Una vez que el equipo de Yale lo injertó sobre un ratón, los vasos de la piel impresa por el equipo de Rensselaer comenzaron a comunicarse y conectarse con los propios vasos del ratón.
"Eso es extremadamente importante, porque sabemos que en realidad hay una transferencia de sangre y nutrientes al injerto que lo mantiene vivo", dijo Karande.
Para que esto sea posible a nivel clínico, los investigadores deben poder editar las células del donante utilizando algo como la tecnología CRISPR, para que los vasos sean capaces de integrarse y ser aceptados por el cuerpo del paciente.
"Todavía no estamos en ese paso, pero estamos un paso más cerca", dijo Karande.
"Este desarrollo significativo destaca el vasto potencial de la bioimpresión 3D en la medicina de precisión, donde las soluciones se pueden adaptar a situaciones específicas y eventualmente a individuos", dijo Deepak Vashishth, el director CBIS.
"Este es un ejemplo perfecto de cómo los ingenieros de Rensselaer están resolviendo desafíos relacionados con la salud humana".
Karande dijo que habrá que trabajar más para abordar los desafíos asociados con los pacientes con quemaduras, que incluyen la pérdida de terminaciones nerviosas y vasculares. Pero los injertos que ha desarrollado su equipo acercan a los investigadores a ayudar a las personas con problemas más discretos, como las úlceras por presión o diabetes.
"Para esos pacientes, estos serían perfectos, porque las úlceras generalmente aparecen en distintos lugares del cuerpo y pueden abordarse con pequeños trozos de piel", dijo Karande. "La cicatrización de heridas generalmente lleva más tiempo en pacientes diabéticos, y esto también podría ayudar a acelerar ese proceso".
En Rensselaer, el equipo de Karande está formado por Carolina Catarino, estudiante de doctorado en ingeniería química y biológica y en el equipo de Yale se encuentra Tania Baltazar, una investigadora postdoctoral que trabajó anteriormente en este proyecto en Rensselaer; Dr. Jordan Pober, profesor de inmunobiología; y Mark Saltzman, profesor de ingeniería biomédica.
Este trabajo ha sido apoyado por una subvención de los Institutos Nacionales de Salud.
¿porque es cool?
Es importante que universidades como esta, sean capaces de realizar
estudios tan a fondo sobre mejoras en el campo de la medicina, pues actualmente
contamos con grandes descubrimientos que como se ha podido ver son aun mejorables.
Es cool, que hoy en día, profesionales en el ámbito de la medicina
consigan llegar a simular la piel humana a través de la tecnología de impresión
3D.
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