José A. Rodríguez Barcelona | miércoles, 05 de noviembre de 2014 h |

Prótesis personalizadas fabricadas con impresoras 3D (tres dimensiones) o copias exactas en 3D de partes del cuerpo o de tumores para planificar de forma mucho más precisa intervenciones posteriores. Éste es el presente de las aplicaciones de la impresión 3D en el campo de la medicina. El año pasado, por ejemplo, el Hospital de la Universidad Zhejiang (China) implantó a un paciente una prótesis vertebral de titanio impresa a medida. Y, en España, especialistas del Hospital Gregorio Marañón de Madrid reprodujeron con una impresora de 3D la tibia de un paciente con diagnóstico de genu varo derecho severo, lo que les permitió planificar la cirugía con mucha más precisión.

Como explica José Becerra, investigador del Centro de Investigación Biomédica en Red, Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (Ciber-BBN) y catedrático de Biología Celular de la Universidad de Málaga, la aplicación de la impresión 3D en medicina “progresa gracias a los avances en la ciencia de los materiales y las impresoras”. La construcción de modelos en 3D está ganando terreno en los últimos tiempos. En diciembre, el Hospital Sant Joan de Déu de Barcelona anunciaba que había utilizado una copia en 3D para reconstruir la oreja de un adolescente que nació con una de las orejas subdesarrolladas por culpa de una microtia. Francisco Parri, cirujano pediátrico del citado hospital, comenta que, en primer lugar, realizaron un TAC de la oreja sana del paciente. Luego, imprimieron una “copia espejo, es decir, invertida, que sirvió de modelo para construir la nueva oreja”. Gracias a este modelo, pudieron elaborar “con gran precisión la oreja a partir de cuatro cartílagos de las costillas del mismo paciente”. Además, la construcción de modelos 3D también avanza en el tratamiento del cáncer. El pasado mes de mayo, cirujanos del Hospital Sant Joan de Déu utilizaron una copia en 3D del neuroblastoma que presentaba un niño de 5 años para ensayar la intervención y extraer las células tumorales sin dañar las arterias. Como señala Parri, “gracias a la impresión de modelos en 3D se planifican las cirugías con más exactitud”.

¿Órganos impresos en 3D?

La gran pregunta es: ¿será posible imprimir corazones, hígados o pulmones?, ¿se podrán imprimir huesos que estén vivos? “Es probable”, comenta José Becerra, “pero todavía hay que dar muchos pasos intermedios para llegar a ello”. Los trabajos experimentales se concentran en “fabricar matrices extracelulares, estructuras fabricadas con impresoras 3D, en las que se puedan plantar células”, explica Ramon Farré, catedrático de biofísica de la Universitat de Barcelona. Por ejemplo, se están realizando ensayos en animales con prótesis de titanio fabricadas con una impresora 3D en las que se introduce colágeno, un material natural bien tolerado por el organismo. En el colágeno se siembran células madre mesenquimales para que se diferencien en osteoblastos. “El colágeno hace de interfase entre el titanio y el hueso del animal, y se está viendo que estas prótesis funcionan bastante bien”, señala Becerra. Se está trabajando con materiales como los ácidos poliglicólicos o polilácticos, “que son compuestos biocompatibles parecidos al plástico”, comenta este experto. Entre los materiales duros, destacan el titanio o el biovidrio, que se utilizan para “reproducir huesos”. En un hipotético uso en seres humanos, uno de los principales retos para sembrar células madres en estructuras impresas en 3D sería “dar con la fórmula biológica adecuada, esto es, cuántas células poner y qué tipo de células inductoras serían necesarias”, apunta Becerra.

En opinión de Farré, es probable que en pocos años se consiga fabricar el primer hueso o tejido muscular de esta manera. “Seguramente será bastante sencillo fabricar venas o arterias”, añade Becerra. De este modo, se espera que la impresión 3D se acabe utilizando ampliamente en ortopedia o cirugía vascular. A juicio de Farré, los escollos para imprimir huesos o corazones son más técnicos que científicos. “Los principios científicos ya están aceptados, pero falta la tecnología”, señala. Las impresoras 3D actuales no son capaces de imprimir estructuras tan complejas, con diferentes tipos de células, como corazones o pulmones. “No tienen la resolución necesaria para imprimir los 300 millones de alvéolos que hay en un pulmón, pero se supone que la tecnología se desarrollará hasta el punto de que se podrán imprimir matrices pulmonares y sembrar células madre, lo que supondrá una revolución en el campo de los trasplantes”. Aparte de que no sería necesario esperar a recibir un órgano por parte de un donante, no habría riesgo de rechazo ya que se emplearían células madre del propio paciente. Asimismo, otro campo en el que puede extenderse el uso de las impresoras 3D es el de la generación de modelos tisulares para probar fármacos, lo que permitiría acortar el tiempo de desarrollo de estos.

Francisco Parri,
cirujano pediátrico

Gracias a la impresión de modelos en 3D se planifican las cirugías con más exactitud”

José Becerra,
del Ciber-BBN

Seguramente
será bastante sencillo fabricar
venas o arterias
con impresoras 3D”

Ramon Farré,
experto en biofísica

Los escollos
para imprimir huesos o corazones son más técnicos que científicos”