Órganos a medida: programa de 200 millones de dólares busca imprimir en 3D hígados personalizados para cada paciente
Al reprogramar las propias células del paciente para convertirlas en tejidos funcionales, este programa de investigación plurianual busca eliminar para siempre las listas de espera de órganos y la necesidad constante de medicamentos inmunosupresores.
Utilizar la bioimpresión en 3D para desarrollar un hígado totalmente funcional y específico para cada paciente que vaya a ser trasplantado es el objetivo último de un proyecto de investigación conjunto bien financiado en el que participan cinco universidades estadounidenses.
Este proyecto forma parte del programa Tejido Nanotecnológico Regenerativo Inmunocompetente Personalizado (PRINT), financiado por el Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE.UU., cuyo objetivo es utilizar la tecnología de bioimpresión más avanzada y un enfoque de medicina regenerativa para imprimir en 3D órganos personalizados a demanda, incluidos riñones, corazones e hígados, que no requieran fármacos inmunosupresores. En otras palabras, órganos «a medida» cultivados a partir de las propias células del paciente.
Acabar con la lista de espera: cómo la bioimpresión crea órganos a medida
«El desarrollo de órganos universalmente compatibles nunca se había hecho antes en la historia de los trasplantes», afirma Alicia Jackson, directora de la agencia que controla el PRINT, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Salud. «La impresión de un órgano humano funcional y exactamente compatible cambiará radicalmente las posibilidades de la medicina de trasplantes y salvará innumerables vidas. A través del programa PRINT, el liderazgo de EE.UU. en las fronteras de la biotecnología y la innovación biomédica.»
Los equipos PRINT tendrán que lograr lo que hasta ahora ha sido imposible en ingeniería tisular: imprimir en 3D un órgano de tamaño humano con todas las células, vasos sanguíneos y materiales tisulares que le permitan funcionar como un corazón, filtrar la sangre y producir orina como un riñón y mantener el metabolismo como un hígado. Si tiene éxito, los avances técnicos y las tecnologías de plataforma generadas por PRINT tendrán una enorme repercusión a la hora de guiar la regeneración de otros órganos difíciles, como el páncreas y los pulmones.
La insuficiencia hepática, una enfermedad potencialmente mortal, se cobra miles de vidas cada año mientras los pacientes esperan órganos de donantes. Si tiene éxito, el proyecto podría ofrecer una fuente a la carta de tejido hepático funcional para trasplantes, lo que podría salvar a más de 12.000 pacientes estadounidenses cada año en lista de espera. También podría reducir los costes sanitarios y mejorar los resultados a largo plazo de las personas con enfermedades hepáticas crónicas.
Más allá del hígado: un futuro sin fármacos inmunosupresores
Según Allele Biotechnology & Pharmaceuticals, empresa de desarrollo y fabricación de tecnología celular con sede en San Diego y participante en el estudio: «Este enfoque innovador ofrece una alternativa segura y escalable al trasplante tradicional, eliminando la necesidad de órganos de donantes y de fármacos inmunosupresores de por vida.»
Allele producirá células madre pluripotentes inducidas utilizando su método patentado de reprogramación de ARNm en las instalaciones GMP de Allele dedicadas a terapias derivadas de células madre. Dirigido por el Dr. Jiwu Wang, fundador y consejero delegado de Allele, el equipo de Allele también aplicará su plataforma de ARNm de genes maestros para generar diversos tipos de células específicas del hígado, fabricándolas finalmente en cantidades que alcanzarán decenas de miles de millones por órgano. La reprogramación con ARNm utiliza ARN mensajero sintético (ARNm) para cambiar el destino y la función de las células vivas, ordenándoles que produzcan proteínas específicas que alteren la identidad y el comportamiento de las células, los tipos celulares ideales para la bioimpresión.
El equipo conjunto de regeneración hepática está dirigido por Shaochen Chen, profesor de la Escuela Jacobs de Ingeniería de la Universidad de California en San Diego y pionero reconocido internacionalmente en investigación y tecnología de bioimpresión 3D.
El proyecto reúne a expertos en biología hepática, diagnóstico por imagen, cirugía e inteligencia artificial.
«Lo que intentamos hacer con PRINT es extraordinariamente difícil», afirma el director del programa Ryan Spitler. «Requiere grandes avances en la fabricación de células, el diseño de biorreactores y la tecnología de impresión 3D para construir órganos que funcionen de forma fiable como los de verdad. Pero si lo conseguimos, no sólo ofreceremos a los pacientes un acceso más rápido a nuevos órganos, sino que cambiaremos las bases del propio trasplante». Los avances en este programa podrían reducir drásticamente los tiempos de espera, eliminar la necesidad de fármacos inmunosupresores de por vida y abrir la puerta a soluciones bioimpresas para muchos otros órganos en el futuro.»
Los 26 millones de dólares de financiación para Allele y hasta 176,8 millones para el programa PRINT se reparten a lo largo de los cinco años del proyecto.
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