El mundo de la impresión 3D ha demostrado que no tiene límites. Gracias a ella podemos construir casas, crear diferentes piezas con impresoras FDM o resina, imprimir prótesis, imprimir cohetes… y hasta ayudar a reparar órganos dañados. Esto se logra con impresoras que consiguen realizar el proceso con materiales que el cuerpo no rechaza, que son biocompatibles.

Hasta ahora se había conseguido imprimir corazones en 3D usando silicona y células de un paciente, pero no era posible imitar el funcionamiento real de un corazón. Hace unos meses, el equipo de Jennifer Lewis del Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica de la Universidad de Harvard desarrolló un conjunto de nuevas tecnologías de ingeniería cardíaca que les han permitido imitar el acto de contracción de un corazón.

Para ello, utilizaron una biotinta con bloques de construcción de órganos contráctiles densamente poblados con cardiomiocitos derivados de células madre inducidas por humanos (hiPSC-CM), y de esta manera, pudieron imprimir láminas de tejido cardíaco con una alineación compleja y variada. Estas láminas tienen una organización y funcionalidad similares a las de las capas reales del músculo cardíaco humano. De esta manera, acabaron creando el tejido adecuado.

Fabricación aditiva y la medicina

El estudio está basado en la plataforma de bioimpresión 3D del equipo de Lewis, conocida como SWIFT, que les permitió producir construcciones de tejido cardíaco con densidades celulares del tejido cardíaco real, empleando sofisticadas tecnologías de bioimpresión 3D. La técnica SWIFT les permite abordar un gran desafío de ingeniería de tejidos: la vascularización.

El segundo paso que llevaron a cabo, fue el propio de impresión. «Nuestro laboratorio ha demostrado anteriormente que era posible alinear materiales blandos anisotrópicos a través de la impresión 3D. Aquí, demostramos que este principio también se podía aplicar a los microtejidos cardíacos», dijo Sebastián Uzel, investigador asociado en el equipo de Lewis. Para resaltar la versatilidad de su proceso de bioimpresión, los investigadores imprimieron láminas de tejido cardíaco con geometrías lineales y con forma de espiral en las que los filamentos contráctiles mostraron una alineación significativa.

El equipo también quería poder medir las características contráctiles de las construcciones cardíacas impresas en 3D. Para ello, imprimieron macrofilamentos largos que conectan dos macropilares, utilizando la plataforma de micropilares, pero a mayor escala. Al medir las desviaciones del macropilar, podrían determinar las fuerzas contráctiles generadas por los macrofilamentos. De hecho, el equipo descubrió que las fuerzas contráctiles y la velocidad de contracción aumentaron durante un período de siete días, lo que demostró que los filamentos cardíacos seguían madurando y realizando movimientos similares a los músculos.

Si este proyecto continúa con resultados positivos, estos filamentos impresos en 3D podrían usarse para reemplazar cicatrices después de ataques cardíacos o para crear modelos mejorados de enfermedades.