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Trasplantes personalizados

Manos biónicas, corazones artificiales y órganos generados a partir del cultivo de células son muestras de la estrecha relación entre tecnología y medicina

La medicina actual parece de ciencia ficción. Por un lado, igual que sucede en el cine, la medicina evoluciona de la mano del 3D, al buscar la generación de órganos en tres dimensiones gracias a impresoras capaces de esculpir una prótesis o moldes de órganos humanos. Y por otro lado, el conocimiento avanza muy rápido, ya que en fechas recientes se ha desarrollado una mano biónica tan precisa que es capaz tocar el piano. Otro gran hito ha sido el corazón artificial más pequeño jamás construido, que ha permitido salvar la vida de un bebé de 16 meses. En este artículo se describen cómo son las manos biónicas y los corazones artificiales, y de qué manera se consiguen crear prótesis a medida de cada paciente.

Trasplantes biónicos: manos que tocan el piano

El desarrollo tecnológico es un gran aliado de la medicina. De mano de la robótica, se aportan a menudo soluciones que, aunque parecen sacadas del futuro, en la actualidad permiten facilitar la vida de muchas personas. Es el caso de Nigel Ackland, un londinense de 53 años que perdió un brazo en un accidente laboral y al que hace poco se le ha implantado una mano biónica de alta tecnología. Con ella puede hacer 14 distintos tipos de agarres de una forma tan precisa y delicada que puede coger un huevo sin romperlo, usar el ratón y el teclado del ordenador, servirse una cerveza con total tranquilidad e, incluso, tocar el piano. La mano, conocida como "Bebionic 3", posibilita una gran variedad de movimientos, lo que la hace muy similar a una mano real.

Trasplante de pequeños corazones artificiales

Las impresoras 3D permiten crear una gran variedad de prótesis con pequeñas modificaciones

Otro caso sorprendente es el desarrollo de un corazón artificial de tan solo 11 gramos de peso. Este pequeño dispositivo de titanio, capaz de bombear más de 1,5 litros por minuto, permitió salvar la vida a un bebé de 16 meses en el Hospital Bambino Gesu, en Roma, el pasado mes de mayo. El cirujano Antonio Amodeo, que operó durante ocho horas al pequeño, apuntó que el corazón se implantó en una situación de urgencia: el niño tenía problemas con otro órgano artificial y la intervención le permitió vivir 13 días más, hasta que consiguieron un corazón real de un donante.

El dispositivo ha sido desarrollado por los Institutos Nacionales de Salud de EE.UU. y se encuentra aún en fase de desarrollo. Y pese a que no está previsto su implante de forma permanente, supone una muy buena alternativa para ganar tiempo hasta encontrar un corazón humano.

Prótesis individualizadas con impresoras 3D

Del mismo modo que el cine pasó de las imágenes en blanco y negro a las de color y, más tarde, a la tecnología en tres dimensiones, las impresoras han seguido el mismo camino. En la actualidad se dispone de máquinas que, a pesar de que no se parecen a una impresora convencional, utilizan el mismo principio para generar piezas o modelos tridimensionales. Estos mecanismos son capaces de moldear y esculpir materiales como resinas, escayola, plásticos, papel, células... para crear una determinada estructura 3D de carácter complejo. Para ello se valen de la información proporcionada por varias imágenes del objeto que se fabricará.

La medicina, cada vez más, se hace a medida con tratamientos personalizados. Sin embargo, la utilización de prótesis todavía está, en parte, limitada por el hecho de que el implante debe ser individualizado, lo que significa que es un proceso caro, aunque en los últimos años ha disminuido de forma considerable. El potencial de la utilización de impresoras 3D para la generación de prótesis reside en que, mediante pocos y rápidos reajustes en los planos del objeto, se pueden crear una gran variedad de prótesis con pequeñas modificaciones.

Órganos en tubos de ensayo

La tecnología tridimensional celular por excelencia es la ingeniería de tejidos, cuyo objetivo es la generación de órganos vivos en el laboratorio. Para ello, se combinan los últimos avances en medicina regenerativa, biomateriales, cultivos celulares y células madre para reconstruir órganos. Este proceso complejo todavía se encuentra en una fase inicial pero tiene un potencial incalculable.

Tras el descubrimiento del denominado “cóctel de Yamanaka”, hallazgo que le proporcionó al japonés Shinya Yamanaka el Nobel de Medicina de este año, se pueden obtener células adultas de un paciente y transformarlas en células madre pluripotentes inducidas, mediante solo cuatro sustancias. Esto permite obtener diferentes tipos celulares propios que luego se utilizarán como piezas para reconstruir un determinado órgano. Además, al tratarse de células del propio paciente, el rechazo por el sistema inmune es muy bajo.

Otro desarrollo muy útil es la técnica de Okano, desarrollada hace dos años en una universidad de Tokio. Este ingenioso procedimiento posibilita la generación de capas finísimas de células que pueden usarse luego para reconstruir un órgano.

La mayoría de células crecen adheridas al sustrato donde se cultivan y, para despegarlas, se usan enzimas capaces de romper esta unión. Esto hace que también se separen entre ellas, pues las enzimas destruyen las uniones entre células.

La técnica de Okano deja despegar las células del sustrato sin romper las uniones entre ellas, de modo que se puede obtener una capa muy fina de células (más que una hoja de papel) sin que se rompa. A partir de aquí, todo son trabajos de papiroflexia: se pueden generar capas con distintas formas mediante repliegues de capas de células y la unión con otras. Para hacerse una idea, consiste en construir un órgano como si de una cebolla se tratara, añadiendo una capa de células encima de la anterior hasta generar el órgano por completo en 3D.

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