Científics espanyols dissenyen una bioimpressora 3D de pell humana

Un equip d’investigadors espanyols ha dissenyat un prototip de bioimpressora 3D capaç de crear pell humana "totalment funcional", apta per ser utilitzada en investigació, provar productes cosmètics i, en un futur, ser trasplantada a pacients.

Els responsables d’aquest treball són investigadors de la Universitat Carlos III de Madrid (UC3M), del Centre d’Investigacions Energètiques, Mediambientals i Tecnològiques (CIEMAT) i de l'Hospital General Universitario Gregorio Marañón (Madrid), en col·laboració amb l’empresa BioDan Group, que espera ben aviat treure al mercat el model industrial.

L’antecedent d’aquesta bioimpressora 3D cal buscar-ho en desenvolupaments també d’aquest grup, que, en col·laboració amb el Centre Comunitari de Sang i Teixits d’Astúries, van dissenyar a començaments de 2000 un sistema 'in vitro' pel qual, a partir d’una petita biòpsia d’un pacient, es pot generar tota la seua pell en tres setmanes, un tractament que a Espanya ja s’utilitza en les unitats hospitalàries de grans cremats.

Ara, amb la bioimpressora 3D es fa un pas més, assenyala a Efe José Luis Jorcano, professor del departament de Bioenginyeria i Enginyeria Aerospacial de la UC3M i cap de la unitat mixta CIEMAT/UC3M d’Enginyeria Biomèdica, qui assegura que entre els objectius està l’automatització del procés, la producció a més escala i abaratir els costos de la creació de pell humana.

Actualment, aquest desenvolupament es troba en fase d’aprovació per diferents entitats regulatòries europees per garantir que la pell produïda sigui apta per a la seua utilització en trasplantaments a pacients amb cremades i altres problemes a la pell.

A més, aquests teixits es poden fer servir per al test de productes farmacèutics així com cosmètics i químics de gran consum, on la regulació actual exigeix el test sense animals, informa la UC3M en una nota.

La bioimpressora replica l’estructura natural de la pell, amb una primera capa externa, l’epidermis amb el seu estrat corni que protegeix contra el medi ambient exterior, juntament amb una altra de més profunda i gruixuda, el derma.

Aquesta última capa està integrada per fibroblastes que produeixen col·lagen, la proteïna que li dóna elasticitat i resistència mecànica.

La clau per fer-ho són les biotintes; en lloc de cartutxos amb tintes de colors, s’utilitzen xeringues amb diferents components biològics: cèl·lules, proteïnes, factors de creixement i bastides (estructures a què s’integren les proteïnes per donar forma al teixit), explica a Efe l’investigador de la UC3M.

Els components són els mateixos que els utilitzats en la creació de pell a mà, però adaptats a la impressora, que té tres mòduls: ordinador, els dipòsits de les biotintes i el mòdul d’impressió.

"Quan un parla d’impressores 3D s’imagina que el més difícil és fer la impressora, però aquesta no és la dificultat major. Aquestes estan basades en impressores normals, només cal adaptar-les perquè en lloc d’imprimir en un plànol ho facin en tres dimensions", declara Jorcano, que apunta que el l'aspecte central està en les biotintes.

La deposició d’aquestes biotintes, patentades pel CIEMAT i sota llicència de BioDan Group, està controlada per ordinador i es realitza de manera ordenada en una placa per anar produint la pell, que després s’introdueix en un incubador a 37 graus centígrads.

El procés de producció d’aquests teixits es pot realitzar de dos maneres: pell autòloga, creada cas a cas a partir de cèl·lules del mateix pacient per a usos terapèutics com cremades greus, i pell al·logènica, a partir de cèl·lules de qualsevol persona donant.

Aquesta última és la que està més avançada i és la més indicada per testar químics, medicaments o cosmètics.

En ambdós processos cal extreure, igual com amb la tècnica manual, les cèl·lules del pacient/donant a través d’una petita biòpsia, conrear-les al laboratori i aconseguir la seua multiplicació, en un procés que pot durar unes dos o tres setmanes.

Una vegada que s’han aconseguit prou cèl·lules, es barregen amb la resta de components biològics per a la impressió, qüestió de minuts.

La impressora treballa en condicions de seguretat biològica per evitar contaminació d’altres agents, per exemple bacteris, segons Jorcano, que afegeix que aquest equip d’investigadors està treballant ja en coses noves: estructures de la pell més complexes i en altres teixits que no siguin pell. "Algun dia, encara que quedin força anys, serem capaços de fer cors per bioimpressores a partir de cèl·lules de pacients".

La descripció d’aquesta bioimpressora es publica a la revista Biofabrication i el model industrial podria estar llest en dos o tres mesos, confirmen fonts de BioDan Group.