La enfermedad cardíaca es la principal causa de muerte entre hombres y mujeres en los Estados Unidos. Actualmente, el trasplante de corazón es el único tratamiento disponible para pacientes con insuficiencia cardíaca en etapa terminal. Dada la gran escasez de donantes de corazón surge la necesidad de desarrollar nuevos enfoques para regenerar el corazón enfermo es urgente.
En un importante avance médico, los investigadores de la Universidad de Tel Aviv han "impreso" el primer corazón en 3D del mundo. Este corazón impreso en impresora 3D se ajusta completamente a las propiedades celulares y anatómicas del paciente pues utiliza las células y los materiales biológicos del propio paciente. Hasta ahora, los científicos de medicina regenerativa, un campo que une la biología y la tecnología, habían logrado imprimir solo tejidos simples sin vasos sanguíneos.
"Esta es la primera vez que alguien en cualquier lugar ha diseñado e impreso con éxito un corazón lleno de células, vasos sanguíneos, ventrículos y cámaras", dice el Prof. Tal Dvir de la Escuela de Biología Celular Molecular de TAU y Biotecnología , Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales Centro de Nanociencia y Nanotecnología y Sagol Centro de Biotecnología Regenerativa, que dirigió la investigación para el estudio.
"Este corazón está hecho de células humanas y materiales biológicos específicos del paciente. En nuestro proceso, estos materiales sirven como enlaces biológicos, sustancias elaboradas a partir de azúcares y proteínas que se pueden usar para la impresión 3D de modelos de tejidos complejos", dice el profesor Dvir. "Las personas han logrado imprimir en 3D la estructura de un corazón en el pasado, pero no con células ni con vasos sanguíneos. Nuestros resultados demuestran el potencial de nuestro enfoque para la ingeniería de reemplazo personalizado de tejidos y órganos en el futuro".
La investigación fue realizada conjuntamente por el Prof. Dvir, el Dr. Assaf Shapira de la Facultad de Ciencias de la Vida de TAU y Nadav Moor, un estudiante de doctorado en el laboratorio del Prof. Dvir. "En esta etapa, nuestro corazón 3D es pequeño, del tamaño del corazón de un conejo", explica el Prof. Dvir. "Pero los corazones humanos más grandes requieren la misma tecnología".
El secreto para un nuevo corazón.
Para esta investigación se tomó una biopsia de tejido graso de los pacientes que se procesaron en un hidrogel personalizado que sirve como la "tinta" de impresión. Después de mezclarse con el hidrogel, las células se diferenciaron eficazmente en células cardíacas para crear parches cardíacos compatibles con el sistema inmunitario, específicos del paciente, con vasos sanguíneos y, posteriormente, un corazón completo.
"La biocompatibilidad de los materiales diseñados es crucial para eliminar el riesgo de rechazo de implantes, lo que pone en peligro el éxito de tales tratamientos" De acuerdo con el Prof. Dvir, el uso de materiales "nativos" específicos para el paciente es crucial para la ingeniería exitosa de tejidos y órganos y compatibilizar completamente con el sistema inmunológico, celular, bioquímico y las ropiedades anatómicas del paciente ".
"Necesitamos desarrollar más el corazones impresos", concluye el Prof. Dvir. "Las células necesitan formar una capacidad de bombeo; actualmente pueden contraerse, pero necesitamos que trabajen juntas. Nuestra esperanza es que triunfemos y probemos la eficacia y utilidad de nuestro método.
"Tal vez, en diez años, habrá impresoras de órganos en los mejores hospitales del mundo, y estos procedimientos se realizarán de forma rutinaria".
Ver: https://english.tau.ac.il/news/printed_heart
