Una impresora 3D escupe células madre embrionarias humanas
{{#rendered}} {{/rendered}}Imagina que pudieras coger células vivas, cargarlas en una impresora y sacar a chorros un tejido en 3D que pudiera convertirse en un riñón o un corazón. Los científicos están un paso más cerca de esa realidad, ahora que han desarrollado la primera impresora para células madre humanas embrionarias.
En un nuevo estudio, investigadores de la Universidad de Edimburgo han creado una impresora celular que escupe células madre embrionarias vivas. La impresora era capaz de imprimir gotitas de células de tamaño uniforme con la suavidad suficiente para mantener las células vivas y conservar su capacidad de desarrollarse en distintos tipos celulares. El nuevo método de impresión podría utilizarse para fabricar tejidos humanos en 3D para probar nuevos fármacos, cultivar órganos o, en última instancia, imprimir células directamente dentro del cuerpo.
Las células madre embrionarias humanas (hESC) se obtienen de embriones humanos y pueden convertirse en cualquier tipo de célula de una persona adulta, desde tejido cerebral a músculo o hueso. Este atributo las hace ideales para su uso en medicina regenerativa: reparar, sustituir y regenerar células, tejidos u órganos dañados. [Células madre: 5 hallazgos fascinantes].
{{#rendered}} {{/rendered}}En una placa de laboratorio, las hESC pueden colocarse en una solución que contiene las señales biológicas que indican a las células que se conviertan en tipos de tejido específicos, un proceso denominado diferenciación. El proceso comienza con las células formando lo que se denominan "cuerpos embrioides". Las impresoras celulares permiten producir cuerpos embrioides de tamaño y forma definidos.
En el nuevo estudio, la impresora celular se fabricó a partir de una máquina CNC modificada (una herramienta de mecanizado controlada por ordenador) equipada con dos dispensadores de "biotinta": uno que contenía células madre en una sopa rica en nutrientes llamada medio celular y otro que sólo contenía el medio. Estas células madre embrionarias se dispensaban a través de válvulas operadas por ordenador, mientras que un microscopio montado en la impresora permitía ver de cerca lo que se estaba imprimiendo.
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Las dos tintas se dispensaron en capas, una sobre otra, para crear gotitas de células de concentración variable. Las gotitas más pequeñas eran de sólo dos nanolitros y contenían aproximadamente cinco células.
{{#rendered}} {{/rendered}}Las células se imprimieron en un plato que contenía muchos pocillos pequeños. A continuación, se dio la vuelta al plato para que las gotitas ahora colgaran de ellos, permitiendo que las células madre formaran grupos dentro de cada pocillo. (La impresora coloca las células en gotitas de tamaño preciso y en un patrón determinado que es óptimo para la diferenciación).
Las pruebas revelaron que más del 95% de las células seguían vivas 24 horas después de ser impresas, lo que sugiere que el proceso de impresión no las había matado. Más del 89% de las células seguían vivas tres días después, y también dieron positivo en un marcador de su pluripotencia, es decir, su potencial para convertirse en distintos tipos de células.
El ingeniero biomédico Utkan Demirci, de la Facultad de Medicina de la Universidad de Harvard y del Hospital Brigham and Women's, ha realizado un trabajo pionero en la impresión de células, y cree que el nuevo estudio lo lleva en una dirección apasionante. "Esta tecnología podría ser muy útil para realizar pruebas farmacológicas de alto rendimiento", declaró Demirci a LiveScience. Se pueden construir mini-tejidos de abajo arriba, utilizando un método repetible y fiable, dijo. Construir órganos completos es el objetivo a largo plazo, dijo Demirci, aunque advirtió que "puede estar bastante lejos de donde estamos hoy."
{{#rendered}} {{/rendered}}Otros han creado impresoras para otros tipos de células. Demirci y sus colegas crearon una que imprimía células madre embrionarias de ratones. Otros han impreso un tipo de células madre humanas procedentes de tejidos conectivos, que no son capaces de convertirse en tantos tipos celulares como las células madre embrionarias. El estudio actual es el primero que imprime células madre embrionarias humanas, según informan los investigadores en el número del 5 de febrero de la revista Biofabrication.
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