Esta piel cultivada en laboratorio podría revolucionar los trasplantes

El avance provocó un debate: ¿Qué estamos haciendo ahora? Una facción quería dejar crecer una cara, pero la facción que quería probar suerte ganó. Imaginaron una estructura de cinco dedos que podría abrirse en la muñeca, deslizarse como un guante y luego coserse. aplicar vendajes alrededor del área de la muñeca, y esa sería la operación”, dice Abachi.

Entonces, el laboratorio imprimió un andamio de cinco dedos del tamaño de un paquete de azúcar, preparó las células como antes y luego probó qué tan bien se mantuvo la construcción "sin bordes" en comparación con los injertos tradicionales. vencer los puntos planos hasta en un 400 por ciento. Las imágenes microscópicas revelaron una matriz extracelular sana y más normal, la red de proteínas y moléculas que proporcionan la estructura del tejido. Esta matriz tenía más moléculas, como el ácido hialurónico, y un diseño celular más realista. Abachi estaba encantado pero sorprendido: "Fue realmente fascinante ver cómo las células realmente respondían solo al cambio en la geometría. Nada más". Él cree que este método es mejor para crear un sustituto de piel más normal porque permite que las células crezcan en un forma natural y cerrada.

Pero, ¿puede un injerto de piel como este realmente funcionar? emprender? La demostración del ratón de Pappalardo, que terminó haciendo 11 veces, sugiere esto. No fue posible hacer la misma operación con injertos planos; eligió probar la pata trasera del ratón porque la geometría del área es muy compleja. El reemplazo se integró completamente en la piel circundante del ratón.

"La forma en que hicieron que funcionara fue bastante emocionante”, dice Adam Feinberg, ingeniero biomédico de Carnegie Mellon. "Estamos en camino de hacer que estas tecnologías estén más disponibles. En última instancia, en otra década, esto cambiará realmente la forma podemos reparar el cuerpo humano después de una lesión o enfermedad".

Está particularmente entusiasmado con la forma en que pueden vascularizar la piel ayudándola a desarrollar vasos sanguíneos. Esto puede ser un gran beneficio para las personas con úlceras diabéticas. "La vascularización es lo que mantiene vivo el tejido", dice Feinberg, y una de las razones por las que las personas desarrollan úlceras diabéticas en primer lugar es porque su tejido tiene mala circulación. [engineers] podría crear una mejor calidad vascular del tejido para empezar, podrían tener más éxito en el tratamiento de estos pacientes, dice.

Sashank Reddy, cirujano plástico e ingeniero de tejidos de la Universidad Johns Hopkins, señala que el equipo también puede hacer crecer estas estructuras a partir de biopsias muy pequeñas, en lugar de tener que trasplantar una gran cantidad de tejido de otra parte del cuerpo del paciente. Tuve que recubrir todo el antebrazo de alguien; es mucha piel para tener que tomarla prestada de otra parte del cuerpo, de la espalda o el muslo", dice Reddy. La eliminación de ese tejido crea un defecto en el "sitio donante", del cual se extrae "La otra belleza de este enfoque no es solo la geometría, sino también que evita este defecto del sitio donante", continúa.

Y Sherman señala que un trasplante que se puede realizar en una hora es una gran mejora con respecto a las operaciones de injerto actuales, que pueden demorar entre 4 y 11 horas y requieren una anestesia extensa para un paciente vulnerable. "Esto podría ser un gran paso adelante", dice Sherman.

Vídeo: Alberto Pappalardo/Abaci Lab

Aún así, las nuevas construcciones tendrán que superar varios obstáculos, como los ensayos clínicos, antes de que los cirujanos puedan usarlas, dice Reddy. No muchas empresas han intentado implantar tejido de ingeniería en pacientes. El año pasado uno llamó 3DBio trasplantado una oreja humana impresa con células.

Y Reddy señala que este tejido carece de varios componentes de la piel real, como los folículos pilosos y las glándulas sudoríparas. "La gente podría pensar en ellos como 'agradables de tener', pero en realidad son bastante críticos para anclar la piel", dice. También es fundamental incluir pigmentos para la piel que coincidan con el tono de la piel, pero es optimista de que estas adiciones se pueden lograr, y señala que las demostraciones quirúrgicas en ratones se traducen más fácilmente en humanos que los ensayos con medicamentos, realizados en ratones. decir que esto será replicado”, dice. “Es más un problema de ingeniería que una cuestión de descubrimiento fundamental”.

Abachi ve potencial para usar esta piel diseñada para probar medicamentos y cosméticos, así como para estudiar la biología fundamental de la piel, pero la principal atracción para él es crear implantes, idealmente, que se puedan usar como una sola pieza portátil y se puedan diseñado con la ayuda de otros grupos de investigación que se especializan en músculo, cartílago o grasa.

Mientras tanto, su grupo está trabajando en la creación de estructuras más grandes, como la mano de un hombre adulto (Calculan que solo se necesitaría una biopsia de 4 mm para obtener (tejido suficiente para hacer crecer los 45 millones de fibroblastos y los 18 millones de queratinocitos necesarios para cultivar este tamaño). También planean quitar el andamio y comenzar a imprimir tejido real. Esto no solo eliminará algunos pasos, sino que les dará más control sobre el grosor. de la piel y la funcionalidad de diferentes lugares.

Los ingenieros de tejidos confían en que nuevos enfoques como este llegarán a la clínica. “Realmente se trata de cuando estará disponible”, dice Feinberg, “y no si."

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