La ingeniería tisular aborda la construcción de nuevos tejidos para el reemplazo de los órganos, vasos sanguíneos u otras partes del cuerpo dañadas. Sin embargo, un obstáculo importante es conseguir que las células cultivadas en un laboratorio formen estructuras en tres dimensiones (3-D) en lugar de las usuales formas de hojas planas.
Los investigadores de la División de Ciencias de la Salud y Tecnología del MIT-Harvard han descubierto una nueva manera de superar este reto, al encapsular las células vivas en cubos y colocarlos en las estructuras 3-D, al igual que lo haría un niño para la construcción de edificios de bloques en los Legos.
La nueva técnica fue publicada en la revista Advanced Materials y emplea un material gelatinoso que actúa como el cemento, al unir a las células (“ladrillos”) cuando se endurece.
Los “ladrillos” de células pequeñas tienen un potencial para la creación de tejidos artificiales u otros tipos de dispositivos médicosy además son muy elegantes y tienen una gran flexibilidad en la manera de crecer”, dicen los autores.
Para la obtención de las células para la ingeniería de tejidos, los investigadores tienen que romper el tejido primero mediante el uso de enzimas que digieren el material extracelular que normalmente mantiene las células juntas. Sin embargo, una vez que las células son libres, es difícil reunirlos en las estructuras que imitan la microarquitectura del tejido natural.
Algunos científicos han construido con éxito los tejidos simples, tales como la piel, el cartílago o la vejiga en andamios de espuma biodegradable. “Eso funciona, pero a menudo carece de una microarquitectura controlada”, es decir no se consiguen los tejidos con la misma complejidad que los tejidos normales.”
Los investigadores construyeron sus “Legos biológicos” al encapsular las células dentro de un polímero llamado polietilenglicol (PEG), que tiene muchos usos médicos. Su versión del polímero es un líquido que se convierte en un gel cuando se ilumina, así que cuando las células revestidas con el polímero son expuestos a la luz, el polímero se endurece y que retiene a las células en los cubos con longitudes que van desde las 100 hasta las 500 millonésimas de un metro.
Una vez que las células están en forma de cubo pueden ser dispuestos en formas específicas mediante el uso de plantillas hechas de PDMS, un polímero basado en el silicio y utilizado en muchos productos sanitarios. Tanto la plantilla y los cubos están recubiertos de células nuevas con el polímero PEG, que actúa como un pegamento que mantiene los cubos juntos formando un paquete firmemente como una superficie de andamio.
Después los cubos se disponen adecuadamente, se iluminan de nuevo, y el líquido de la unión de los cubos se solidifica. Cuando la plantilla se elimina, los cubos adquieren su nueva estructura.
Este método podría utilizarse para construir tubos que podrían funcionar como vasos capilares, lo que podría ayudar a superar uno de los problemas más persistentes en los órganos de ingeniería – la ausencia de un suministro de sangre inmediata. “Si usted construye un órgano, pero no puede proporcionar los nutrientes, este finalmente se va a morir”, dicen los autores. que esperan que su trabajo también pueda conducir a una nueva forma de hacer un hígado o un tejido cardíaco artificial.
Otros investigadores han desarrollado otras técnica denominadas de impresión de órganos para crear complejos tejidos en 3-D, pero ese proceso requiere decuna máquina robotizada que no tiene un uso generalizado. Esta nueva técnica no requiere ningún equipo especial y se puede reproducir esto en cualquier laboratorio”.
Referencia
Javier G. Fernandez, Ali Khademhosseini. Micro-Masonry: Construction of 3D Structures by Microscale Self-Assembly. Advanced Materials, 2010; DOI: 10.1002/adma.200903893
