Con bioimpresión 3D producen muestras de piel y hueso para astronautas

A través de un proyecto de la Agencia Espacial Europea (ESA por sus siglas en inglés) ha producido con bioimpresión 3d las primeras muestras de piel y hueso que podrían ayudar en el futuro a los astronautas en viajes prolongados.  El proyecto es llamado 3D Printing of Living Tissue for Space Exploration.

Estas muestras fueron obtenidas en la Universidad Técnica de la Universidad de Dresde (TUD), que forma parte del consorcio del proyecto junto con OHB System AG como contratista principal y la organización especialista en ciencias de la vida, Blue Horizon.

De acuerdo a Nieves Cubo de la TUD, «Las células de la piel se pueden bioimprimir utilizando plasma sanguíneo humano como si fuera una tinta biológica rica en nutrientes, fácil de obtener de los miembros de la tripulación».

Cubo además señaló:

No obstante, el plasma tiene una consistencia muy fluida, por lo que resulta difícil trabajar con él en las condiciones de gravedad alterada. Por eso hemos desarrollado una receta modificada añadiendo metilcelulosa y alginato para incrementar la viscosidad del sustrato. Los astronautas podrían obtener estas sustancias de plantas y algas, respectivamente, una solución viable en el espacio cerrado de una expedición espacial.

Para producir muestras de hueso se imprimieron células madre humanas con una composición de biotinta similar, añadiendo un cemento óseo de fosfato de calcio como material de soporte estructural, que después se absorbería durante la fase de crecimiento.

Los investigadores debían de demostrar que la técnica para imprimir muestras de piel y hueso, se podía llevar a cabo en el espacio con gravedad cero.  Para demostrar eso debieron imprimir de tal forma que trabajara mientras imprimían boca abajo.

Para ello alteraron la consistencia del plasma sanguíneo que utilizarían como biotinta para imprimir la células de la piel con un material vegetal, para que sea más espeso y así pueda funcionar en gravedad cero.

En cuanto a la impresión de los huesos en 3D, lo que hicieron es agregar fosfato de calcio a la células de la piel, el cual funciona como un material de soporte de estructura y además es absorbido por el cuerpo a medida que crece el hueso.

Estas muestras son un primer paso importante en el plan para que la bioimpresión 3D sea una opción útil en el espacio.  Además de seguir investigando para mejorar la técnica, el equipo del proyecto ahora están estudiando el tipo de instalaciones que serían necesarias a bordo de las naves (equipos, salas de cirugía y ambientes estériles).  También están estudiando sobre la posibilidad de poder desarrollar tejidos mucho más complejos para trasplantes o sea poder llegar a bioimprimir órganos del cuerpo humano.

De acuerdo a Tommaso Ghidini, Director de la División Estructuras, Mecanismos y Materiales de la ESA, quien es el encargado de supervisar el proyecto de bioimpresión 3d:

“Un viaje a Marte u otros destinos interplanetarios implicará pasar varios años en el espacio.  La tripulación correrá grandes riesgos y no será posible volver a casa antes de lo previsto. Además, sería imposible transportar suministros médicos suficientes para hacer frente a cualquier eventualidad dados los límites de espacio y masa de una nave.

Ghidini también señaló lo siguiente,

En cambio, gracias a la capacidad de bioimpresión 3D se podrá responder a las urgencias médicas según se produzcan. En el caso de quemaduras, por ejemplo, se podría bioimprimir piel nueva en lugar de injertarla desde otra parte del cuerpo del astronauta, lo que provocaría una lesión secundaria que no sería fácil de curar en el entorno orbital.

O, en el caso de fracturas óseas (cuya probabilidad es mayor en la ingravidez del espacio o en la gravedad parcial de Marte, que es 0,38 veces la de la Tierra), podría insertarse hueso de sustitución en las áreas dañadas. En todos los casos, el material bioimpreso procedería del propio astronauta, por lo que no habría problemas de rechazo.