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Avances en salud

Vasos sanguíneos en formato 3D

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Escrito por Juan González

Hace tan solo unos años, hablar del uso de la impresión 3D en la medicina era algo menos que una utopía. De hecho, para la mayoría de la gente suponía una pérdida de tiempo, ¿qué hacían los investigadores jugando con maquinitas en vez de estar a lo que de verdad importaba? Por fortuna, los investigadores no suelen amilanarse ante este tipo de opiniones y al final terminan demostrando que por algo ellos son los expertos. Ya os hemos hablado en alguna que otra ocasión sobre las aplicaciones de la impresora 3D en la medicina, pero lo que os traemos hoy es realmente alucinante: los científicos han conseguido replicar vasos sanguíneos en 3D.

Esto supone un auténtico hito para el ser humano y abre todo un universo de posibilidades para casos en los que hasta hace muy poco era absolutamente imposible garantizar la supervivencia del paciente. Hoy toca hablar de ello, de cómo se ha conseguido y de qué tipo de aplicaciones podemos esperar de esta tecnología en la salud.

Usos de los vasos sanguíneos en 3D

El mítico cantante granadino Carlos Cano fallecía a finales del año 2000 debido a una rotura de su arteria aorta que ponía fin a 5 años de lucha contra la fragilidad de sus vasos sanguíneos. En 1995 ya había sido operado en el afamado Monte Sinaí de Nueva York a causa de una disección en esa misma arteria. Desde ese momento, él siempre dijo que había “nacido en Nueva York, provincia de Granada”.

Lamentablemente, en aquel entonces no había mucho que se pudiese hacer contra un mal así. Se podían trasplantar órganos, pero con los vasos sanguíneos no se podía hacer otra cosa que parchearlos y cruzar los dedos para que todo fuese bien. En esa ocasión, en un hospital de su Granada natal, no fue el caso. Por fortuna, la producción de vasos sanguíneos en 3D podría cambiar esto en muy poco tiempo. La opción de fabricar venas, arterias o incluso órganos vitales en laboratorio empieza a convertirse en viable, y esto nos otorga unas opciones de supervivencia que hasta ahora ni siquiera nos habíamos atrevido a soñar. ¿Os imagináis que Carlos hubiese recibido un trasplante de aorta a tiempo? Habríamos disfrutado de su arte durante muchísimos años más…

Uno de los principales problemas arterias y venas en 3D es, de igual modo que ocurre con órganos naturales, el rechazo. Si un organismo humano recibe vasos sanguíneos en 3D y su organismo no los acepta como propios, podríamos estar ante una situación de no retorno. Sin embargo, en 2019 ya se consiguió implantar vasos sanguíneos en 3D generados en laboratorio en al menos media docena de ratas y… ¿sabéis qué? Que sus cuerpos los rodearon de tejido conectivo y reaccionó como si fuesen suyos. ¡Sin duda, un gran avance que pronto podremos vivir también en humanos!

¿Cómo se fabrican los vasos sanguíneos en 3D?

Uno de los principales problemas de los vasos sanguíneos en 3D, como ya hemos dicho, es el tema del rechazo de nuestro organismo. Sin embargo, había otros dos inconvenientes que los científicos debían solventar:

  • Las arterias y venas en 3D debían ser resistentes, pero también flexibles. El material utilizado no podía partirse o todo el esfuerzo no habría servido de nada.
  • Trabajar con diámetros tan ínfimos, incluso de una décima parte del tamaño de un cabello humano, suponía un problema importante. No solo por la tecnología necesaria para desarrollar esta empresa, sino por la facilidad con la que estos conductos podían obstruirse. Si un trombo puede llegar a ser mortal, una obstrucción de cualquier tipología en estos vasos sanguíneos en 3D no sería menos grave.

De ahí que hayan sido no pocas las investigaciones que se han llevado a cabo para encontrar una forma de fabricarlos que se adecúe a las necesidades de nuestro cuerpo. Hay dos que, además de obtener muy buenos resultados, nos han sorprendido muchísimo.

  • La primera de ellas, un sistema de doble capa. La interna, elaborada a partir de células endoteliales de una vena umbilical. Este material biológico es tremendamente resistente y flexible, ¡era perfecto para este menester! Eso sí, necesitaba una protección externa, y las células musculares de la arteria aorta fueron la mejor solución. Todo esto, os recordamos, a unos niveles terriblemente pequeños. La capacidad del ser humano es muy grande.
  • La segunda, vais a alucinar, a partir del azúcar en polvo. Se han conseguido crear sistemas complejos de vasos sanguíneos en 3D a partir del azúcar, manteniendo además vivas a las células durante al menos un par de semanas. La investigación científica en este terreno no tiene techo, ¡y eso es una enorme noticia para nosotros!

Técnicas de modelado vascular

Las técnicas de modelado vascular para obtener vasos sanguíneos en 3D difieren en función del sistema elegido. Por ejemplo, en los dos que os hemos comentado con anterioridad se han utilizado impresoras 3D, pero su funcionamiento ha resultado muy distinto:

  • Para imprimir vasos en 3D con células aórticas y endoteliales se utilizan biotintas generadas a partir de dichas materias primas. ‘Dibujar’ y construir con tejidos vivos es una de los principales avances que se han conseguido gracias a este tipo de avances tecnológicos. ¡Durante los próximos años vamos a ver cosas que van a ser una auténtica locura!
  • En el segundo caso, se creó un algoritmo específico para poder modelar sistemas complejos de vasos sanguíneos en 3D sin problema. Sus creadores, por cierto, aseguran que son capaces de crear algunos de los sistemas más grandes que se hayan visto en tan solo unos minutos. Además, eligieron el azúcar por su alto grado de solubilidad en el agua, lo que hace tremendamente sencillo eliminarlo del organismo llegado el caso.

Como veis, lo que pudimos pensar que no era más que un juego se ha convertido en una auténtica garantía de salud y bienestar. El estado de bienestar hace que vivamos más años, pero nuestros cuerpo no están diseñados para llegar a según qué niveles. Por eso, mientras aprendemos a ampliar la juventud de nuestro organismo, más nos vale seguir dando pasos que nos ayuden a repararlo. Ojalá no lo necesitemos nunca, pero llegado el caso… ¡seguro que lo agradecemos!

Acerca del autor

Juan González

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