Trasplantan por primera vez una oreja impresa en 3D con células humanas

Una mujer de 20 años que nació con la oreja derecha pequeña y deforme recibió un implante de oreja creada con sus propias células en impresión tridimensional, anunció el fabricante el 26 de mayo. 

Expertos independientes afirmaron que el trasplante, parte del primer ensayo clínico de una aplicación médica exitosa de esta tecnología, fue un impresionante avance en el campo de la ingeniería de tejidos.

La nueva oreja se imprimió exactamente con la misma forma de la oreja izquierda de la mujer, según 3DBio Therapeutics, empresa de medicina regenerativa con oficinas en Nueva York. La nueva oreja, que se trasplantó en marzo, procederá a regenerar tejido de cartílago, lo que le dará la misma apariencia y sensación al tacto de una oreja natural, explicó la empresa.

“Definitivamente es un gran logro”, aseveró Adam Feinberg, profesor de Ingeniería Biomédica y Ciencia e Ingeniería de Materiales en la Universidad Carnegie Mellon. Feinberg, quien no tiene afiliación alguna con 3DBio, es cofundador de FluidForm, empresa de medicina regenerativa que también emplea la tecnología de impresión 3D. “Demuestra que en esta tecnología el discurso ya no es hipotético, sino que hemos comenzado a hablar de posibles plazos”.

3DBio anunció los resultados de la cirugía reconstructiva de la mujer en un comunicado de prensa. La empresa indicó que no ha divulgado la información técnica del proceso debido a cuestiones de propiedad privada, por lo que es difícil que algunos expertos externos lo evalúen. La empresa señaló que los reguladores federales revisaron el diseño del ensayo y establecieron estrictos estándares de fabricación, y que los datos correspondientes se publicarán en una revista médica cuando se complete el estudio.

El ensayo clínico, en el que participan 11 pacientes, continúa en este momento, y es posible que los trasplantes no funcionen o provoquen complicaciones inesperadas a la salud. Sin embargo, en vista de que las células provienen del tejido de la misma paciente, no es probable que el cuerpo rechace la nueva oreja, opinaron doctores y funcionarios de la empresa.

El logro de 3DBio, la culminación de un trabajo de siete años, se suma a otros avances recientes de científicos que se han dado a la tarea de mejorar los trasplantes de órganos y tejidos. En enero, un grupo de cirujanos en Maryland realizó el trasplante de un corazón de cerdo modificado genéticamente en un hombre de 57 años de edad que sufría de cardiopatía y, gracias a este procedimiento, extendieron su vida dos meses. Otros científicos también trabajan para desarrollar técnicas con el propósito de ampliar la vida de los órganos de donadores para evitar que se pierdan; un equipo de médicos suizos informó esta semana que un paciente que recibió un hígado humano que se había conservado tres días se mantiene sano un año después del procedimiento.

United Therapeutics Corp., la empresa responsable de proveer el órgano fabricado genéticamente para la cirugía de corazón, también experimenta con impresión 3D para producir pulmones para trasplantes, comentó un vocero. Además, científicos del Instituto Tecnológico de Israel informaron en septiembre que habían logrado imprimir en 3D una red de vasos sanguíneos, un elemento necesario para suministrarles sangre a los tejidos implantados.

Algunas compañías ya habían empleado la tecnología de impresión 3D para producir extremidades prostéticas a la medida con plástico y metales ligeros. No obstante, el implante de oreja, fabricado a partir de una minúscula masa de células obtenidas de la oreja deforme de la mujer, parece ser el primer ejemplo conocido de un implante hecho con tejido vivo en impresión 3D.

La paciente, originaria de México, nació con un raro defecto de nacimiento llamado microtia, que consiste en que la aurícula, la parte exterior de la oreja, no se forma correctamente y es más pequeña de lo usual (también puede afectar la audición de ese oído). Con más investigación, comentaron funcionarios de la empresa, la tecnología podría utilizarse para crear muchas otras partes del cuerpo que necesitan remplazarse, como discos espinales, narices, meniscos de rodilla, manguitos rotadores y tejido reconstructivo para tumorectomías. Agregaron que más adelante la impresión 3D incluso podría producir órganos vitales mucho más complejos, como hígados, riñones y páncreas.

“Es tan emocionante, que algunas veces tengo que contenerme un poco”, dijo Arturo Bonilla, el cirujano especialista en otoplastia pediátrica en San Antonio que realizó la cirugía de implante de la mujer. El ensayo recibió financiamiento de 3DBio Therapeutics, pero Bonilla no tiene ninguna participación financiera en la empresa. “Si todo sale como está planeado, va a revolucionar la forma de hacer esta cirugía”, comentó.

James Iatridis, director de un laboratorio de bioingeniería de columna vertebral en la Escuela de Medicina Icahn de Mount Sinai, señaló que existen trabajos para producir otros implantes de tejido con impresión 3D, pero que desconocía si había un ensayo clínico de otros productos. 

“Así que el implante de oreja hecho con impresión 3D es una prueba del concepto para evaluar la biocompatibilidad y el ajuste y retención de la forma en personas vivas”, dijo Iatridis.

De cualquier manera, el pabellón auricular es un apéndice relativamente simple que es más cosmético que funcional, explicó Feinberg de Carnegie Mellon. Advirtió que los órganos sólidos, como el hígado, el riñón, el corazón y el pulmón, todavía son una meta lejana. “Tan solo ir de una oreja a un disco espinal es un salto muy considerable, pero es más realista si ya tienes la oreja”, subrayó.

El proceso de fabricación con impresión 3D crea un objeto sólido en tercera dimensión a partir de un modelo digital. En general, la tecnología consiste en que una impresora controlada por una computadora deposite material en capas delgadas para crear la forma precisa del objeto.

Los ejecutivos aclararon que el nuevo implante de oreja de 3DBio Therapeutics integra varias tecnologías de propiedad exclusiva, por principio de cuentas, un método para transformar una pequeña muestra de las células de un paciente en miles de millones de células. La impresora 3D de la empresa utiliza una “bio-tinta” a base de colágeno que es segura de utilizar en el cuerpo y mantiene todos los materiales estériles.

La paciente que recibió la nueva oreja fue una de las primeras en recibir un trasplante con éxito como parte del ensayo clínico encabezado por Bonilla (también se está inscribiendo a los voluntarios para participar en el ensayo en el Centro Médico Cedars-Sinai de Los Ángeles).

Para empezar, el cirujano retiró la mitad de un gramo de cartílago de la oreja restante por la microtia de la mujer. Envió el material junto con una imagen tridimensional escaneada de su oreja sana de San Antonio al edificio de 3DBio en Long Island City, Queens.

En esas instalaciones, se aislaron los condrocitos de la paciente (células encargadas de formar el cartílago) de la muestra de tejido y se cultivaron en un compuesto de nutrientes de formulación protegida por propiedad privada que produjo miles de millones de células.

Entonces, las células vivas se mezclaron con la bio-tinta a base de colágeno de la compañía, “como cuando se mezclan chispas de chocolate en un helado con galletas”, explicó Nathaniel Bachrach, ejecutivo de Ciencia de 3DBio.

El colágeno se insertó con una jeringa en la impresora 3D especializada, que disparó un chorro delgado y continuo del material a través de una boquilla, la cual se desplazó para crear una pequeña forma alargada que era una réplica exacta de la oreja sana de la paciente. En total, el proceso de impresión tardó menos de 10 minutos.

A continuación, la oreja impresa se envolvió en una capa biodegradable protectora y se envió en un contenedor frío para su entrega al día siguiente a Bonilla. Entonces, Bonilla implantó la oreja bajo la piel de la paciente, justo arriba de la mandíbula. Al estirar la piel alrededor del implante, emergió la forma de una oreja.

La paciente, Alexa, quien pidió que solo se le identificara con su nombre de pila por cuestiones de privacidad, dijo estar emocionada por su nueva oreja, aunque todavía la ocultaba el vendaje. A pesar de que muchos niños con microtia son blanco de las burlas de sus compañeros, lo que puede producirles ansiedad, depresión y crear hostilidad, Alexa dijo que solo le molestó cuando llegó a la adolescencia, etapa en que se volvió más consciente de su apariencia.

“Algunas personas decían cosas que no eran agradables, y eso empezó a molestarme”, mencionó.

Alexa compartió que solía dejarse el cabello largo y suelto para cubrir su oreja derecha, pero ahora no puede esperar a divertirse con su cabello, experimentar con colas de caballo o llevarlo en un chongo.

“Creo que mejorará mi autoestima”, aseveró.

Fuente: The New York Times