Impresión 3D de tejido muscular viviente en ingravidez
CIENCIAS DE LA SALUD Y TECNOLOGÍA / ASTRONÁUTICA.
Se ha conseguido crear tejido muscular viable mediante impresión 3D en ingravidez, empleando una “tinta” provista de células vivas.
Con el fin de producir tejido muscular en las condiciones lo más similares posible a las reinantes dentro de una nave espacial tripulada, el equipo de investigación se valió de vuelos parabólicos de avión para lograr periodos de ingravidez, breves pero útiles. Foto: ETH Zurich / Wiley Online Library
En las estancias de larga duración en el espacio, los astronautas pierden bastante masa muscular. Se sabe que la causa última es la ingravidez o microgravedad, pero hay puntos del proceso que están poco claros. Se trabaja desde hace muchos años en formas de impedir o mitigar esa pérdida de masa muscular. Sin embargo, para conocer a fondo el proceso, es necesario poder trabajar con tejido muscular sometido a ingravidez.
Y aquí es donde entra en escena un equipo de científicos integrado, entre otros, por Parth Chansoria y Michael Winkelbauer, de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich en Suiza.
Para producir tejido muscular en las condiciones más precisas posibles, el equipo de investigación se valió de vuelos parabólicos en avión para simular la microgravedad del espacio durante un breve periodo de tiempo.
De este modo se evita la influencia de la gravedad terrestre.
Para la impresión 3D, los investigadores utilizaron una biotinta, compuesta por un material portador mezclado con células vivas. Con la gravedad terrestre, el peso de la biotinta, incluyendo el de las células incrustadas, puede provocar que las estructuras se deformen o incluso se derrumben sobre sí mismas antes de que el material se endurezca.
En microgravedad, estos problemas desaparecen. Sin tensión estructural durante la fabricación por impresión 3D, los investigadores pueden además producir fibras musculares en una configuración mucho más fiel a la que tienen de manera natural en el cuerpo humano. Esta construcción precisa es crucial: solo los modelos que reflejan con exactitud la estructura del cuerpo humano proporcionan resultados fiables al probar nuevos fármacos o estudiar la progresión de enfermedades.
Con este fin, Chansoria, Winkelbauer y sus colegas desarrollaron un nuevo sistema de biofabricación en ingravidez, que permite la producción de estructuras musculares viables en cuestión de segundos.
Utilizando una formulación especial de biorresina, el equipo realizó la impresión 3D durante las breves fases de ingravidez de 30 ciclos parabólicos.
Esta exitosa producción de tejido muscular en microgravedad representa un importante avance para la ingeniería de tejidos en la investigación médica espacial y también en la biomedicina en general. El objetivo es utilizar estas técnicas para producir organoides y tejidos humanos complejos a bordo de la Estación Espacial Internacional o en futuras plataformas orbitales. En el espacio, los investigadores pueden llevar a cabo investigación básica gracias a estos modelos de órganos, que sirven, por ejemplo, para estudiar problemas médicos de atrofia o distrofia musculares, incluyendo los que sufren los astronautas en permanencias muy largas en el espacio. Además, pueden utilizarse para probar la eficacia de terapias.
Chansoria, Winkelbauer y sus colegas detallan los resultados de su trabajo de investigación y desarrollo en la revista académica Advanced Science, bajo el título “Prolonged Cell Encapsulation and Gravity-independent Filamented Light Biofabrication of Muscle Constructs”.
Por: Redacción.
Sitio Fuente: NCYT de Amazings