Un grup de recerca de l’Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) ha aconseguit, per primera vegada, crear teixit cardíac mitjançant bioimpressió 3D que, un cop trasplantat en ratolins, ha sobreviscut i mantingut l’activitat de batec durant un període mínim d’un mes. Es tracta de fragments de miocardi capaços de desenvolupar-se i madurar en un model animal. El doctor Ángel Raya, que lidera l’estudi, calcula que aquesta tècnica de medicina regenerativa podria començar a aplicar-se a pacients en un termini de cinc anys, i apunta que, si es consolida, suposaria un canvi profund en la qualitat de vida de les persones amb insuficiència cardíaca, ja que permetria frenar el deteriorament de la funció cardíaca durant almenys una dècada.
L’enginyeria de teixits cardíacs representa una línia de recerca prometedora per produir pedaços de miocardi —la part muscular del cor— que podrien contribuir a recuperar la funcionalitat d’aquest òrgan. En les darreres dues dècades, aquest àmbit ha fet grans avenços, incloent-hi la capacitat de cultivar cèl·lules cardíaques. Així i tot, el cultiu tradicional en placa no permet reproduir tota la complexitat del miocardi, especialment pel que fa a la seva vascularització, la qual cosa impedeix la seva viabilitat dins d’un organisme viu: sense una xarxa de vasos sanguinis capaç d’aportar oxigen i nutrients, el teixit no pot madurar adequadament i mor. En canvi, la bioimpressió 3D ha obert la porta a desenvolupar estructures més complexes i viables.
Dins del programa de medicina regenerativa de l’IDIBELL, RegenBell, els investigadors han aconseguit imprimir en 3D un pedaç de miocardi que ha crescut i s’ha mantingut funcional a llarg termini dins d’un cos viu —en aquest cas, el d’un ratolí. Fins ara, els estudis similars havien aconseguit que el teixit sobrevisqués només dues setmanes abans de morir per manca de nutrients. Amb aquest nou avenç, els científics han comprovat a través del microscopi com el teixit bategava correctament i desenvolupava vasos sanguinis. El següent pas serà provar aquesta tècnica en animals de més grandària, com el porc.
Un pedaç amb diverses capes de biotinta
Per fabricar aquest pedaç de miocardi, els investigadors han dissenyat una combinació de capes de biotinta muscular i vascular. “La bioimpressora imprimeix capa per capa: la primera i la darrera contenen fragments de vasos sanguinis, mentre que les capes del mig incorporen cèl·lules cardíaques, que li confereixen funcionalitat”, explica Laura Casado Medina, coprimera autora de l’article publicat a la revista Biofabrication. Aquesta investigadora remarca que una de les grans virtuts de la bioimpressió és la seva capacitat d’escalar estructures sense límits tècnics, cosa que permetria crear pedaços més grans si fos necessari.
Pel que fa a la composició de les biotintes, contenen elements bàsics com gelatina, fibrinogen, àcid hialurònic i transglutaminasa microbiana (mTG). La biotinta muscular incorpora cardiomiòcits obtinguts a partir de cèl·lules mare pluripotents induïdes (iPSC), mentre que la biotinta vascular es prepara amb microfragments de teixit adipós del mateix receptor, extrets mitjançant liposucció.
Perquè aquesta tecnologia arribi a la pràctica clínica, caldrà superar diversos obstacles. Un dels més importants serà la creació d’un banc de cèl·lules mare pluripotents reprogramades de donants. Tot i les dificultats, el doctor Ángel Raya, investigador ICREA i coordinador del programa RegenBell, creu que aquest enfocament podria canviar radicalment el pronòstic dels pacients amb insuficiència cardíaca, cosa que endarreriria la progressió de la malaltia entre deu i quinze anys.
La insuficiència cardíaca, una patologia força prevalent
La insuficiència cardíaca és una patologia força prevalent que es produeix quan el cor és incapaç de bombar eficaçment la sang cap als òrgans del cos. Els pacients acostumen a experimentar cansament, dificultat per respirar i limitacions per fer activitats quotidianes com pujar escales. Encara que en molts casos no té cura, es pot tractar per mitjà de fàrmacs, canvis d’hàbits i, en determinades situacions, intervencions com la revascularització (per exemple, angioplàsties), segons informa el Canal Salut de la Generalitat.