Piezas de riñón impresas en 3D se acercan más a la realidad

Utilizando la impresión 3D, los científicos han creado tubos diminutos e intrincados que funcionan como componentes clave de los riñones reales.

Se necesitan muchos más pasos antes de que puedan fabricar piezas de reemplazo de riñón artificial, pero el resultado es importante porque significa que, por primera vez, los investigadores han utilizado la impresión 3D para crear tejido renal que funciona como uno real. Los inventores dicen que, a corto plazo, el tejido artificial podría usarse fuera del cuerpo para ayudar a las personas que han perdido la función renal y para probar la toxicidad de nuevos medicamentos.

Los investigadores han estado tratando de crear riñones artificiales durante más de 20 años, pero recrear la compleja estructura tridimensional y la arquitectura celular de un riñón, que son cruciales para su función, es extremadamente desafiante. Aún así, la necesidad es urgente. Aproximadamente 10 por ciento del mundo población sufre de enfermedad renal crónica. Para mantenerse con vida, millones dependen de la diálisis, un procedimiento que consume mucho tiempo y es físicamente exigente en el que se extrae la sangre, se pasa por un dispositivo de filtración y se devuelve al cuerpo. Pero las máquinas de diálisis no son tan efectivas como los riñones. Y mientras aproximadamente 16 000 personas reciben trasplantes de riñón cada año en los EE. UU., otras 100 000 esperan donaciones.

Usando una 'bioimpresora' 3-D, los investigadores pudieron imitar la estructura de una parte importante del riñón.

El nuevo tejido renal impreso en 3D es obra del laboratorio de jennifer lewis en Harvard, que ha desarrollado un enfoque innovador para la bioimpresión de tejidos. La técnica permite a los investigadores imprimir estructuras complejas que se encuentran en diferentes tipos de tejido humano, así como los sistemas vasculares necesarios para mantener vivo dicho tejido. El método de impresión utiliza múltiples tipos de tintas tipo gel. Después de imprimir, los investigadores quitan una de las tintas, dejando tubos huecos. Luego agregan células, que maduran y se convierten en tejido.

Pruebas de laboratorio muestran que el tejido diseñado demuestra una función renal real en un grado que no se ha logrado antes, dicen los investigadores. En particular, pudieron hacer del túbulo proximal, un componente de una nefrona, la unidad funcional básica del riñón. Las nefronas filtran la sangre, conservan las cosas útiles para el cuerpo y excretan el resto. Si los científicos pudieran construir una nefrona, en teoría podrían construir riñones, pero eso requerirá desarrollar varias partes interconectadas adicionales, lo que probablemente llevará muchos años más.

Aún así, esta parte particular de la nefrona juega un papel clave en el proceso de reabsorción de nutrientes, por lo que el tejido impreso podría ser útil desde el punto de vista médico, dice Lewis, científico de materiales y profesor de ingeniería de inspiración biológica en Harvard. Por un lado, dicho tejido podría usarse para probar posibles fármacos; alrededor del 20 por ciento de los medicamentos en las últimas etapas de las pruebas en humanos fallan porque son tóxicos para los riñones. El tejido artificial también podría usarse en un dispositivo fuera del cuerpo para ayudar en la diálisis renal. Desarrollar un dispositivo de este tipo llevará al menos algunos años, dice ella.

(Lea más: 10 tecnologías innovadoras: impresión 3D a microescala, los órganos artificiales finalmente pueden obtener un suministro de sangre)

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