El Instituto de BioingenierĆa de CataluƱa (IBEC) coordina un proyecto europeo para reducir la experimentaciĆ³n animal con el desarrollo de una tecnologĆa de bioimpresiĆ³n 3D basada en luz que fabrica tejidos humanos a partir de cultivos celulares.
SegĆŗn los investigadores, esta tecnologĆa podrĆa permitir reducir la experimentaciĆ³n animal en los laboratorios, algo que todavĆa es imprescindible para los cientĆficos, y tambiĆ©n se podrĆa incluso utilizar para producir Ć³rganos en el laboratorio.
Aunque la UniĆ³n Europea, a travĆ©s de la AsociaciĆ³n Europea de InvestigaciĆ³n Animal, regula la investigaciĆ³n con animales siguiendo el principio de las 3R: Reemplazar animales por otros mĆ©todos; Reducir el nĆŗmero de animales usados y Refinar la metodologĆa para minimizar el sufrimiento animal, todavĆa es imprescindible usar animales para la experimentaciĆ³n, cosa muy criticada por las asociaciones animalistas y buena parte de la sociedad.
Ante esta situaciĆ³n, el proyecto que coordina el IBEC pretende utilizar la impresiĆ³n 3D con fines biomĆ©dicos, conocida como ingenierĆa de tejidos o medicina regenerativa y cada vez mĆ”s habitual en el Ć”mbito de las prĆ³tesis Ć³seas y dentales o para producir cartĆlago.
FabricaciĆ³n de piel humana
Los investigadores de este proyecto ya estĆ”n fabricando piel humana, un tejido altamente complejo, en un trabajo financiado por la UniĆ³n Europea y coordinado por investigadores del laboratorio Sistemas BiomimĆ©ticos para la ingenierĆa celular del IBEC, liderado por Elena MartĆnez.
Su objetivo es crear modelos in vitro suficientemente complejos y adecuados para su uso en la industria farmacĆ©utica (testeo de cosmĆ©ticos y fĆ”rmacos) y en la investigaciĆ³n bĆ”sica, reduciendo la experimentaciĆ³n animal.
Para ello, los investigadores estĆ”n desarrollando una nueva tecnologĆa de bioimpresiĆ³n 3D basada en luz lĆ”ser de alta calidad con la que pretenden superar algunos obstĆ”culos tĆ©cnicos que actualmente limitan la fabricaciĆ³n de tejidos humanos complejos.
Un aspecto clave en esta tecnologĆa son los hidrogeles, materiales que forman la base donde crecerĆ”n las cĆ©lulas que formarĆ”n el nuevo tejido.
Otro factor relevante es que todo el proceso se puede hacer de forma personalizada, ya que se pueden usar cƩlulas de pacientes para fabricar el nuevo tejido.
Para poner a punto la nueva tecnologĆa, los investigadores del BRIGHTER ya estĆ”n imprimiendo piel humana, un tejido con una estructura tridimensional compleja formado por mĆŗltiples tipos celulares y estructuras como glĆ”ndulas de sudor y vellosidades.
Piel para investigaciĆ³n e intervenciones mĆ©dicas
SegĆŗn MartĆnez, la piel fabricada con esta nueva tecnologĆa se podrĆ” usar como sustituto de animales en la industria farmacĆ©utica y cosmĆ©tica y en los laboratorios de investigaciĆ³n bĆ”sica, y tambiĆ©n puede ayudar a dar respuesta a la demanda de piel en intervenciones mĆ©dicas, por ejemplo, en quemados o personas que padecen diferentes enfermedades dermatolĆ³gicas.
Para āimprimirā la piel, y que adopte su estructura, forma y consistencia, los investigadores utilizan tĆ©cnicas avanzadas de imagen, que combinan la iluminaciĆ³n con lĆ”minas de luz y fotomĆ”scaras digitales de alta resoluciĆ³n, y asĆ poder fijar las cĆ©lulas en los hidrogeles.
Lo hacen aplicando luz lƔser directamente sobre una mezcla de materiales (hidrogeles y cƩlulas), que tambiƩn contiene molƩculas que reaccionan a la luz.
De esta forma, es posible moldear el nuevo tejido y fabricar su estructura 3D āa la cartaā, controlando la rigidez, forma y dimensiones, creando asĆ tejidos tridimensionales con una geometrĆa compleja.
“Esperamos poder imprimir una muestra de piel de 1 centĆmetro cuadrado de Ć”rea y 1 milĆmetro de grosor en aproximadamente 10 minutos y con una viabilidad celular de mĆ”s del 95 %, mejorando mucho las condiciones actuales de bioimpresiĆ³n”, ha avanzado la investigadora del IBEC NĆŗria Torras.