Un equipo de investigadores israelíes ha “impreso” el primer corazón de ingeniería vascularizado en 3D del mundo.
El lunes, un equipo de investigadores de la Universidad de Tel Aviv reveló el corazón, que se hizo utilizando células y materiales biológicos propios del paciente. Hasta ahora, los científicos solo habían impreso con éxito solo tejidos simples sin vasos sanguíneos.
“Esta es la primera vez que alguien en cualquier lugar ha diseñado e impreso con éxito un corazón completo repleto de células, vasos sanguíneos, ventrículos y cámaras”, dijo el profesor Tal Dvir de la Escuela de Biología Celular Molecular y Biotecnología de la Universidad de Tel Aviv, del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, que dirigió la investigación para el estudio.
Trabajó con el profesor Assaf Shapira de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad de Tel Aviv y Nadav Moor, un estudiante de doctorado. Su investigación fue publicada en Advanced Science.
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La enfermedad cardíaca es la principal causa de muerte entre hombres y mujeres en los Estados Unidos. En Israel, es la segunda causa de muerte (después del cáncer) y en 2013 representó aproximadamente el 16% del número total de muertes en Israel, según el Ministerio de Salud de Israel.
El trasplante de corazón suele ser el único tratamiento disponible para los pacientes con insuficiencia cardíaca en etapa terminal. La lista de espera para pacientes en los Estados Unidos puede ser de hasta seis meses o más. En Israel y los Estados Unidos, muchos pacientes mueren en la lista de espera con la esperanza de una posibilidad de supervivencia.
“Este corazón está hecho de células humanas y materiales biológicos específicos del paciente. En nuestro proceso, estos materiales sirven como enlaces biológicos, sustancias hechas de azúcares y proteínas que se pueden usar para la impresión 3D de modelos de tejidos complejos”, explicó Dvir. “Las personas han logrado imprimir en 3D la estructura de un corazón en el pasado, pero no con células o con vasos sanguíneos. Nuestros resultados demuestran el potencial de nuestro enfoque para la ingeniería de reemplazo de tejidos y órganos personalizados en el futuro”.
En esta etapa, el corazón 3D producido en la Universidad de Tel Aviv tiene el tamaño para un conejo, pero los profesores dijeron que los corazones humanos más grandes podrían producirse utilizando la misma tecnología.
Para la investigación, se tomó una biopsia de tejido graso de pacientes, se explicó en un comunicado. Luego se separaron los materiales celulares y a-celulares del tejido. Mientras que las células se reprogramaron para convertirse en células madre pluripotentes y se diferenciaron eficazmente en células cardíacas o endoteliales, la matriz extracelular (MEC), una red tridimensional de macromoléculas extracelulares, como el colágeno y las glicoproteínas, se procesaron en un hidrogel personalizado que sirvió como la “tinta” de impresión. Las células diferenciadas se mezclaron con las tintas biológicas y se usaron para imprimir en 3D parches cardíacos compatibles con el sistema inmunitario, específicos para el paciente, con vasos sanguíneos y, posteriormente, todo un corazón.
Según Dvir, el uso de materiales «nativos» específicos para el paciente es crucial para diseñar con éxito tejidos y órganos.
El siguiente paso, dijeron, es enseñar a los corazones a comportarse como los corazones humanos. Primero los trasplantarán en animales y eventualmente en humanos. La esperanza es que “dentro de 10 años, habrá impresores de órganos en los mejores hospitales del mundo, y estos procedimientos se realizarán de forma rutinaria”, dijo Dvir.