La medicina regenerativa ha dado un paso importante gracias a las investigaciones realizadas por el Instituto Terasaki para la Innovación Biomédica en Los Ángeles. Los científicos han desarrollado una biotinta innovadora que utiliza una hormona de liberación sostenida para promover el crecimiento y la regeneración del tejido muscular impreso en 3D. El descubrimiento podría tener profundas implicaciones para el tratamiento de pacientes que han sufrido pérdida o daño muscular debido a un trauma, enfermedad o cirugía.
La Imprimir 3D Ya ha revolucionado varios sectores, desde la producción industrial hasta el diseño, pero es en el campo de la medicina regenerativa donde podría tener el impacto más profundo. Una biotinta (y la capacidad de crear tejidos y órganos hechos a medida para los pacientes) tiene el potencial de transformar el tratamiento de enfermedades y la cirugía. Uno de los principales desafíos es crear tejidos que no sólo parezcan naturales, sino que también funcionen como ellos.
El contexto del desafío
Generar tejido muscular similar al “original” no es una tarea sencilla. El tejido está compuesto por muchos tipos de células diferentes y el entorno que rodea a los músculos está regulado por complejas vías bioquímicas y biomecánicas. Estos incluyen citocinas inflamatorias y factores de crecimiento que mantienen la estabilidad interna y apoyan la reparación de los tejidos.
El enfoque tradicional y sus límites
Actualmente, reparar músculos dañados o perdidos debido a un trauma, enfermedad o cirugía implica transferir músculo sano al sitio afectado, una técnica llamada transferencia autóloga. Sin embargo, este método no sólo impacta negativamente en la zona de la que se extrae el tejido sano, sino que puede dificultar la recuperación funcional del músculo.
Una solución innovadora: la biotinta
La biotinta desarrollada por el Instituto Terasaki para la Innovación Biomédica (TIBI) podría superar las limitaciones de la transferencia autóloga, mejorando las construcciones de músculo esquelético impresas en 3D.
El desarrollo normal del músculo esquelético es un proceso gradual. Se basa en mioblastos, precursores de las células musculares, que se fusionan para formar miotubos, que eventualmente se convierten en fibras musculares. Este proceso se llama miogénesis. Por lo tanto, en ingeniería muscular, es fundamental que se mantenga la funcionalidad asegurando que las células musculares en maduración estén alineadas estructuralmente y que se mejore su supervivencia.
El ingrediente clave de la biotinta: IGF-1
Para simular la miogénesis, los investigadores se basaron en un ingrediente clave de su biotinta: el factor de crecimiento IGF-1. Esta hormona, con una estructura molecular similar a la insulina, es esencial para el crecimiento normal de huesos y tejidos.
La biotinta está compuesta por un hidrogel biocompatible a base de gelatina llamado metacriloilo de gelatina (GeIMA), células de mioblastos y micropartículas de PLGA recubiertas con IGF-1 diseñadas para liberar lentamente la hormona a medida que las partículas se degradan.
Resultados prometedores
Los investigadores descubrieron que tres días después de la bioimpresión de las construcciones musculares, los mioblastos eran viables, lo que confirma que el proceso de impresión no había dañado las células. Observaron una mejor alineación de los mioblastos y su fusión para formar miotubos. Estos resultados fueron particularmente evidentes en construcciones que contenían IGF-1.
Hacia un futuro regenerativo
Estos resultados son sólo el comienzo. Con más investigación y desarrollo, es posible que veamos un uso generalizado de esta tecnología en cirugía y medicina regenerativa. Como señaló Ali Khademhosseini, autor correspondiente del estudio, "existe un gran potencial en el uso de esta estrategia para la creación terapéutica de tejido muscular funcional y contráctil".
La investigación fue publicada en la revista Biociencia macromolecular, y lo enlazo aquí.
