Conceptos básicos de la
idea a tratar
Para
avanzar más a fondo en el tema, es necesario desglosar los conceptos básicos de
esta revolucionaria técnica médica. Hay dos conceptos básicos: “las impresoras
3D” y “las células tronco o células madre”. Las impresoras 3D son una innovación
científica moderna que permite estructurar objetos en los tres planos (x,y y z)
teniendo como elemento primo un tipo específico de plástico. Esta impresionante
novedad tiene la intención de transformar a tridimensional, modelos
bidimensionales computarizados. Por otro lado, las células madre o también
llamadas tronco, son tipos de células especializadas con capacidades genésicas
impresionantes, las cuales todavía no son exploradas profundamente por los
científicos. Al juntar ambos conceptos, llega una noción a la cabeza de todos,
“¿Por qué no utilizar células tronco como materia prima de las reconocidas
impresoras 3D? “, la verdad es que, ya se empezó a trabajar con esta idea.
Las
impresoras 3D son novedosos modelos de impresoras que tienen la capacidad de, a
través de cultivo de células madre, reproducir tejido humano. Un tejido, es un
conjunto de células, y se recalca “humano” porque los tejidos animales son muy
diferentes que los humanos en cuanto a características genéticas. No obstante,
esto no significa que cualquier tejido humano tiene la capacidad de reparar
cualquier órgano, de cualquier humano, de ahí nace un nuevo concepto, el
rechazo. El rechazo, hablando medicamente, es una respuesta que da el organismo
ante la llegada de un nuevo elemento, sea patógeno, o algo como un tejido
humano que no llegue a cumplir los requerimientos del organismo.
Estudios realizados y futura
comercialización
Al
ser un tema tan revolucionario, es fuente de inspiración para una incontable
cantidad de escritores científicos, y de científicos propiamente dichos. Se han
realizado varios estudios y experimentos alrededor del tema. Una empresa
llamada “Organovo” ya se encargó de crear un nuevo mercado, el mercado de los
tejidos humanos con fines medicinales. Esta empresa, tiene como objetivo, para
el final del año 2016, empezar a comercializar tejido hepático para clientes
con enfermedades del hígado. Esto no pudo haberse llevado a cabo sin
investigaciones previas. Por ejemplo, en Escocia se ha invertido varios
millones en este tema, logrando por fin, la implementación de un tendón, en un
ratón, consiguiendo un porcentaje de 0% de rechazo, es decir, éxito. En otro
país reconocido por sus avances tecnológicos, Japón, específicamente en la
Universidad de Yokohama, se consiguió crear micro riñones y micro cerebros
humanos, con el fin de investigarlos sin necesidad de gastar grandes cantidades
de materia prima.
Características físicas
Las
características de las impresoras 3D de células madre van a variar según la
marca y modelo de la misma, sin embargo es posible concluir un diseño o modelo
común con características esenciales de esta herramienta. Con una formación
base de acrílico o metal puro, logra tener una mesa de trabajo de 230mm x 230mm
con una altura de 200mm. La forma será similar a la de un microscopio, pero con
un pico para plasmar el contenido que se desea transportar al plano real. En
cuanto a la máquina, depende también la potencia del motor. Puede variar desde
15 Ncm (baja calidad) hasta 60 Ncm (alta calidad)
Desarrollo
Descripción en cuanto a
funcionamiento y métodos de obtención de materia prima
Las
impresoras en 3D utilizan distinguidos softwares en computadoras especializadas,
que se encargan de codificar la información ingresada por el usuario, para que
sea legible para el lector de la impresora 3D. Esto quiere decir, que se puede
ingresar adecuaciones específicas al sistema de la computadora, y la impresora
procederá a imprimir exactamente lo que se indicó. Estas utilizan diferentes
polímeros para la compactación de los productos que se van a compactar, en
general, se utilizan polímeros y polvo, el cual podrá ser aglomerado con ayuda
de un tinte especial, o podrá ser recargado energéticamente con ayuda de un
láser. Será un poco diferente en el caso de que la materia prima sean células.
Para conseguir esta, se van a crear numerosos campos de cultivos de células
madre, con el fin de obtener abundante cantidad de estas, y poder aplicarlas
siempre como base elemental en las impresoras.
Se
usará como tinta las células conseguidas a partir de las células tronco, y se
seguirá de ahí, el mismo proceso que siguen las impresoras 3D normales,
transformar un modelo bidimensional instituido principalmente por la
computadora, en un modelo tridimensional de tejido, u órgano, el cual podrá ser
implantado con las técnicas médicas convencionales.
Aplicación de la impresora 3D a
base de células madre en la realidad
Como
ya fue mencionado previamente, las células madre usadas a través de la
tecnología moderna, y con buenos fines, son capaces de ayudar enormemente al
desarrollo humano. Actualmente, la universidad de Herriot-Watt junto con
Rosline Cellab utiliza sus recursos para cultivar células madre de linajes
diferentes en ambientes de laboratorio (20minutos, 2013). De aquí a unos
años, se podrán desarrollar órganos a partir de esta inovación, los cuales,
pre-programados a voluntad del técnico informático y con orientación
médica, se adecuarán selectivamente a
las exigencias fisiológicas del paciente que va a recibir el órgano.
Esto
conlleva a la humanidad a abrir una nueva puerta, la renovación y mantenimiento
periódicos de órganos, que seguramente se llevará a cabo una vez que el órgano,
deje de funcionar, o que ya no rinda lo mismo. Se tiene previsto que, para
corregir estas defunciones, se generara únicamente la sección perjudicada del
órgano, con la intención de trasplantarlo en ese lugar. Si el caso es más
grave, e incluye a todo un órgano, como por ejemplo el hígado, que tiene como
unidad básica anatómica los hepatocitos, se procederá a generar el órgano
entero, con las respectivas instrucciones electrónicas. Este es un área que
tiene pista libre para desarrollarse.
Actualmente,
se utiliza un concepto parecido, es decir, comparte el mismo objetivo, ayudar a
la humanidad a superar percances relacionados con la integridad corporal, pero
se la utiliza en crear elementos anatómicos abióticos que puedan llenar el
espacio de alguna necesidad que tenga el organismo. Por ejemplo, ya se han
creado mandíbulas sintéticas, con el objetivo de reemplazar la mandíbula
inservible de personas que han sufrido de algún traumatismo lo suficientemente
severo como para inutilizar este hueso. Pero, esta mandíbula abiótica no posee
las mismas características que posee una que está hecha de osteocitos,
osteoblastos, osteoclastos, y todos los subelementos que se encuentran en un
hueso humano.
Implicaciones positivas
y negativas de los trasplantes de órganos sintéticos
Todo
procedimiento médico tiene sus implicaciones positivas y negativas. Entre las
positivas, obviamente, está el desarrollo de nuevas tecnologías. Esto, abrirá
la puerta a un millón de puertas más, dando origen a una exuberante gama de
futuras investigaciones científicas, es decir, ayudara al crecimiento y
entendimiento intelectual del ser humano. A parte de este beneficio, tendremos
el más representativo e importante, la mejora de la calidad de vida del ser
humano. El ser humano será capaz de vivir muchos años más de los esperados, ya
que, por ejemplo, si el corazón de una persona empieza a fallar, simplemente se
procede a crear uno nuevo, y reemplazarlo, dándole varios años de vida más al
ser humano. “La técnica nos
permitirá crear modelos más precisos de tejidos humanos que son esenciales para
el desarrollo de fármacos in vitro y las pruebas de toxicidad” (Shu, 2013). Cabe recalcar, que también será útil para
experimentar fármacos que pueden tener efectos nocivos o perjudiciales para un
ser humano, en órganos humanos sintéticos.
Por
otro lado, se pueden apreciar las complicaciones que podría tener este sistema.
Al ser mediado por un computador, es susceptible a errores técnicos que podrían
alterar un punto del órgano o tejido en su expresión mínima y casi impalpable,
pero que puede ser causante de un rechazo por medio del sistema inmunitario del
paciente, causando varias complicaciones médicas. Al crear órganos, varios
grupos radicales van a protestar en contra de un supuesto atentado por
ridiculizar a Dios. También puede emerger la posibilidad de que, en algunos
años, se pueda contrarrestar la muerte, alterando el orden natural, y rompiendo
las barreras del tiempo, esto causaría una desmoralización global, y al fin y
al cabo sería un problema más que una solución.
Otras aplicaciones
Las
impresoras 3D con células madre, como ya fue especificado previamente, tiene
gran cantidad de usos. Siendo el principal, la creación de órganos para uso
quirúrgico. Las otras aplicaciones, o aplicaciones colaterales encierran un
pequeño grupo de actividades menos relevantes. Entre esas, el desarrollo de
órganos con fines farmacéuticos, es decir, en vez de utilizar animales
conejillos de indias, se pueden utilizar miembros y órganos humanos,
obviamente, teniendo más precisión en lo que se experimenta. Otro uso colateral
que tienen las impresoras 3D con
células madre, es que, con la actual carencia de cadáveres que hay en las
universidades, serían exponentes muy importantes en el desarrollo del
conocimiento médico, al poder crear diferentes secciones del cuerpo que pueden
ser estudiadas sin ningún temor a arruinarlo por poca cantidad de material
orgánico.
Opinión
Personalmente
me parece un poco nostálgico observar como la biotecnología ha avanzado tan
extensamente en este sentido. Con las cantidades de muertes que hay anualmente,
por falta de donantes de órganos, esta innovación crea una esperanza y
expectativa enorme sobre el desarrollo de la medicina. Esta área mixta
compuesta por mecánica y genética tiene un camino libre de obstáculos hacia el
futuro, por eso me atrevo a afirmar que, el futuro del mundo depende de la
biotecnología.
Bibliografías
20minutos.
(08 de 02 de 2013). Obtenido de http://www.20minutos.es/noticia/1725004/0/celulas-madre/impresoras-3d/fabricar-organos/
Crean células madre con impresoras 3D y abren el
camino a la "fabricación" de órganos. (08 de Febrero de 2013). 20
minutos.
El Comercio.
(18 de 12 de 2013). Obtenido de
http://www.elcomercio.com/tendencias/salud/investigacion-celulas-madre-avanza-hacia.html
El Universo.
(6 de 11 de 2014). Obtenido de
http://www.eluniverso.com/vida-estilo/2014/11/06/nota/4189331/empresa-busca-crear-organos-impresora-3d
Larrondo, R. (30 de 12 de 2014). Impresora3DPrinter.
Obtenido de http://impresora3dprinter.com/tag/celulas-madre/
Shu, W. (06 de Febrero de 2013). Científicos ingleses
crean células madre con impresoras 3D. (E. d. "EUROPAPRESS",
Entrevistador)
Tecnología El País. (6 de 02 de 2013). Obtenido de
http://tecnologia.elpais.com/tecnologia/2013/02/06/actualidad/1360177637_908943.html
