La impresión 3D y el futuro de los trasplantes de órganos

La impresión 3D ha revolucionado una variedad de industrias en el pasado reciente, y el sector de la salud no es una excepción. Este artículo explora cómo la impresión 3D de órganos humanos, también conocida como “bioimpresión”, podría cambiar la forma en que manejamos las necesidades de trasplantes en el futuro.

• La demanda supera la oferta cuando se trata de trasplantes de órganos, y la impresión 3D podría ayudar a cerrar la brecha en la oferta al proporcionar una solución alternativa.
• Durante una encuesta reciente de Keypoint Intelligence, solo el 16% de los encuestados informaron que rechazarían rotundamente un órgano impreso en 3D si necesitaran un trasplante.
• Aunque aún no están disponibles comercialmente, los ensayos clínicos para ojos protésicos bioimpresos son prometedores y representan un gran salto para la combinación de la impresión 3D y las prótesis médicas.

por Mark Davis

Introducción

La impresión 3D, también conocida como fabricación aditiva, ha revolucionado una variedad de industrias en el pasado reciente. La industria de la salud ciertamente no es una excepción: la impresión 3D de órganos humanos (o “bioimpresión”) ya está cambiando la forma en que manejamos las necesidades de trasplante. De hecho, es bastante probable que la bioimpresión se convierta en un lugar común en la próxima década.

La demanda supera la oferta

No es ningún secreto que la demanda supera la oferta cuando se trata de trasplantes de órganos, y la impresión 3D podría ayudar a cerrar la brecha en la oferta al proporcionar una solución alternativa. Solo en los Estados Unidos, hay más de 100 000 hombres, mujeres y niños  en la lista de espera nacional de trasplante de órganos. Los donantes vivos proporcionan un promedio de 6000 órganos al año , mientras que unos 8000 donantes fallecidos proporcionan aproximadamente cuatro órganos cada uno por año. Desafortunadamente, 17 personas mueren cada día esperando un trasplante de órganos, y cada nueve minutos se agrega otra persona a la lista de trasplantes. La demanda de trasplantes de riñón es particularmente alta.

¿Qué harías?

Dada la escasez y la insostenibilidad general de los especímenes naturales, la bioimpresión podría ayudar a satisfacer la necesidad urgente de trasplantes de órganos. Según Martine Rothblatt de United Therapeutics , “No hay ninguna razón práctica por la que aquellos que necesitan un órgano no deban obtenerlo”.

Entonces, la pregunta es, ¿aceptaría un órgano impreso en 3D si necesitara un trasplante? Keypoint Intelligence planteó esta misma pregunta a sus lectores durante una encuesta reciente, y los resultados fueron bastante convincentes. Aunque el porcentaje más alto de encuestados dijo que sí, solo el 16 % informó que rechazaría rotundamente un órgano impreso en 3D. Mientras tanto, casi el 40% de los encuestados afirmó que aceptaría un órgano bioimpreso.

Figura 1. Aceptación de órganos impresos en 3D

Bioimpresión en acción

Entonces, ¿cómo funciona realmente la impresión de órganos en 3D? Se toma una biopsia con aguja del órgano requerido para que se pueda extraer el tejido celular necesario. Luego, los médicos pueden separar las células relevantes del tejido para hacer crecer el órgano fuera del cuerpo. La fase de crecimiento tiene lugar en una incubadora estéril donde los médicos controlan el progreso y alimentan el órgano. Durante esta fase, se agrega una sustancia similar al pegamento para unir las células. Por lo general, hecho de colágeno, el pegamento no es tóxico, es biodegradable y biocompatible para evitar una respuesta inmunitaria negativa una vez que se ha implantado el órgano.

La “bio-tinta”, que consiste en las células y la tinta de unión de la incubadora, se carga luego en la cámara de impresión 3D. Las radiografías y los escaneos del paciente previsto permiten incorporar propiedades personalizadas en el órgano impreso. El proceso de impresión suele tardar unas horas en completarse, según la precisión de la resolución y el número de cabezales de impresión en uso. Todo el proceso se puede completar en tan solo 4 a 6 semanas. Por supuesto, la verdadera prueba consiste en garantizar que el órgano bioimpreso funcione como se espera una vez implantado en el cuerpo. Esto incluye asegurarse de que las células fusionen el órgano en el cuerpo una vez que el pegamento se haya descompuesto.

En 2021, un hombre británico se convirtió en el primer paciente del mundo en recibir  un ojo impreso en 3D . La prótesis, que se colocó en el Moorfield Eye Hospital de Londres, es totalmente digital y más realista que otras alternativas con mayor definición y profundidad en la pupila. El nuevo ojo se puede desarrollar en la mitad del tiempo que lleva desarrollar otras alternativas, y se puede personalizar para que coincida mejor con el otro ojo del receptor. Aunque aún no están disponibles comercialmente, los ensayos clínicos para ojos protésicos bioimpresos son prometedores y representan un gran salto para la combinación de la impresión 3D y las prótesis médicas.

La línea de fondo

Aunque muchos en la industria de la salud son conservadores en sus estimaciones sobre cuándo la medicina puede hacer una transición completa a los órganos bioimpresos, su desarrollo continuo y el éxito inicial es una gran indicación de optimismo de que pueden convertirse en una alternativa viable para los pacientes de trasplante. Accesibles y rentables, también pueden ayudar a aliviar la angustia y la presión ejercida sobre el cuerpo por otros procedimientos relacionados, como la diálisis.

Las capacidades de impresión 3D ya están alterando significativamente la forma en que producimos en masa diseños que antes eran imposibles de crear. La fusión de la medicina y la impresión 3D es otra maravilla que hará que las soluciones estén más disponibles y, en última instancia, salven vidas. Será fascinante ver cómo esta tecnología se establece en la próxima década. Con los avances continuos en la impresión 3D, es muy posible que incluso más personas se abran a la idea de recibir un órgano impreso en 3D.

Como investigador asociado del grupo de publicación y contenido de Keypoint Intelligence, Mark Davis es responsable de producir informes de pruebas de laboratorio, blogs y otros productos para el sitio público de la empresa. Anteriormente ocupó puestos de marketing en los sectores automotriz, de tecnología educativa y de seguros dentales.

Referencia: La impresión 3D y el futuro de los trasplantes de órganos