Tal como ocurre con los diferentes campos del saber, la medicina hace mano de todas las herramientas tecnológicas disponibles en la actualidad, para dar pasos agigantados. Con los objetivos comunes de salvar vidas y mejorar su calidad, la ciencia médica ha hecho avances que hace unos pocos años no eran más que una fantasía. Es el caso del corazón tridimensional, un extraordinario logro que podría transformar la realidad de las donaciones de órganos en el mundo. El corazón en 3D pasó de ser una idea sacada de una película de ciencia ficción, a una realidad tangible y con extraordinarias proyecciones.
Ya es bien sabido desde hace algunos años, el hecho de que las impresoras 3D se han convertido en un valioso aliado para diversas disciplinas médicas, pero ahora su uso parece estarse ampliado a otros aspectos vitales. Científicos especializados han estado trabajando en la impresión de órganos 3D, a partir de materiales obtenidos a través de una biopsia del cuerpo del propio paciente. El logro más destacado en este sentido es la fabricación de un corazón vivo, creado en una impresora 3D y con tejido humano. Se cree que el órgano de laboratorio estaría en capacidad de latir y de bombear sangre al cuerpo, tal como uno real. Acompáñanos en Supercurioso a conocer de qué se trata el corazón 3D y sus enormes posibilidades de cara al futuro de la medicina.
La primera referencia del corazón tridimensional
La medicina es una de las disciplinas más vitales y antiguas de la historia de la humanidad. Desde las herramientas médicas ancestrales, hasta las modernísimas impresoras 3D para órganos, se ha recorrido un camino de ciencia en el que miles de hombres y mujeres han aportado. Las primeras versiones del corazón tridimensional fueron logradas en los laboratorios de la Escuela Politécnica de Zúrich, una universidad suiza pionera en el campo de las ciencias médicas.
Los ingenieros de esta institución llegaron a la versión de un corazón en 3D hecho a base de silicona. Se escogió este material porque ya está comprobado a través de prótesis y otros usos, que es compatible con el cuerpo humano. Aquel primer corazón tridimensional alcanzaba un peso parecido al de un corazón humano promedio, y podía latir por hasta treinta minutos. Este primer experimento de un corazón latiendo en 3D incorporaba un líquido que simula la sangre, así como los ventrículos correspondientes a la anatomía humana.
Para la fabricación de este primer corazón en 3D, los científicos realizaron un molde de silicona de unos 390 gramos de peso, aproximadamente. Incorporaba los ventrículos izquierdo y derecho, separados por una cámara adicional. Para su funcionamiento, el aire infla y desinfla la cámara y hace la misma contracción que haría un corazón humano, siendo este el motivo por el que puede bombear el líquido viscoso que crearon.
El corazón en 3D vivo: Los nuevos experimentos
La ciencia de usar impresoras tridimensionales para la reproducción de órganos humanos ha seguido avanzando de forma sostenida. En esta oportunidad, es Israel el país que se pone a la vanguardia de estos avances. Un estudio llevado a cabo por la Universidad de Tel Aviv ha logrado abrir las puertas hacia los trasplantes de órganos del futuro, haciendo uso de las células y biomateriales del propio paciente para el diseño y materialización del primer corazón tridimensional.
Este corazón en 3D destaca de sus versiones antecesoras, pues se trata de un órgano hecho con tejido humano, que está completo, vivo y palpitante. Para realizarlo, los científicos tomaron una pequeña biopsia de tejido graso del paciente. Lo siguiente fue extraer todas las células, separar el colágeno y otros biomateriales. Las células obtenidas del propio cuerpo de un ser humano, son reprogramadas como células madre, y luego diferenciadas para que se comporten como células cardíacas y células de vasos sanguíneos. La parte final del ciclo es procesar los biomateriales para convertirlos en bio-tinta, con la que se procederá a imprimir con las células.
El producto final de todo el proceso es un corazón en 3D de unos tres centímetros de diámetro. Su tamaño es el equivalente al de un animal como una rata o un conejo. Se trata aún de un órgano muy básico, que requiere de muchos otros avances técnicos, tanto para aumentar su tamaño como para que cuente con la capacidad de bombear. Si bien el órgano fabricado está en capacidad de contraer sus células, generando latidos, aún es necesario perfeccionarlo para que alcance a distribuir la sangre, bombeándola a cada parte del cuerpo.
¿Cuál es el futuro de los corazones tridimensionales?
Si bien la fabricación del primer corazón en 3D vivo y en base a tejidos humanos, ha abierto las puertas a posibles grandes cambios en el tema de la donación de órganos, aún son muchos los aspectos a desarrollar antes de que el corazón tridimensional se convierta en una opción real para los pacientes. Según exponen los científicos de la Universidad de Tel Aviv, el siguiente gran reto al que se enfrentan en este sentido, es al hecho de madurar las células y ayudarlas a que se comuniquen entre ellas, de manera que puedan contraerse juntas.
Este sería el principio del bombeo de la sangre. El próximo paso es incorporar más células, que logren ampliar las dimensiones del corazón, hasta alcanzar el tamaño estándar de un corazón humano. Las proyecciones de este equipo interdisciplinario apuntan a la posibilidad de que dentro de una a dos décadas, los centros médicos puedan contar con impresoras 3D, que provean de tejidos para los pacientes que así lo requieran, incluso corazones.
La revista científica internacional Advanced Science, refiere sobre el tema del corazón 3D, que este avance abre las puertas a la medicina del futuro, un escenario en el que los pacientes no deberán esperar la disponibilidad de un órgano para el trasplante requerido, ni tomar medicación para evitar su rechazo. El uso de tejido biológico del propio cuerpo, garantizará que los órganos 3D que sean implantados en el cuerpo del paciente, funcionen a la perfección, adaptados a su organismo. Si te interesa aprender más sobre el órgano vital, no te pierdas esta selección de las más interesantes curiosidades del corazón.