Los órganos de impresión 3D se acercan unos pasos más a la comercialización.


Los nuevos éxitos en la impresión de tejido vascular a partir de células vivas apuntan al ritmo acelerado de desarrollo del tejido de impresión 3D, y finalmente a la capacidad de fabricar órganos a partir de pequeñas muestras de células.

A fines del mes pasado, Prellis Biologics anunció una ronda de financiación de $ 8.7 millones y algunos avances significativos que señalan el camino a seguir para los órganos impresos en 3D, mientras que una compañía llamada Volumetric Bio basada en la investigación de un montón de universidades diferentes reveló un progreso significativo a principios de este año.

Los nuevos éxitos de Prellis hacen que la compañía acelere su cronograma para la comercialización, incluida la venta de sus estructuras de tejido vascular a instituciones de investigación y mirar hacia adelante para proporcionar injertos de piel vascularizados, ventas de insulina y una derivación vascular hecha del tejido de pacientes que necesitan diálisis, según una entrevista con Melanie Matheu, directora ejecutiva y cofundadora de Prellis.

La creación de una derivación vascular hecha de las propias células del paciente debería aumentar las posibilidades de que el procedimiento funcione con éxito, dice Matheu. "(Si) esa derivación falla, no hay muchas otras opciones … y luego las personas tienen puertos en su pecho ". El tratamiento propuesto por Prellis podría aumentar la calidad de vida y la longevidad de las personas que esperan un riñón", según Matheu.

Unos meses antes, un equipo de investigadores dirigido por los bioingenieros Jordan Miller de la Universidad de Rice y Kelly Stevens de la Universidad de Washington (UW) con colaboradores de la Universidad de Washington, la Universidad de Duke, la Universidad de Rowan y la firma de diseño, Sistema nervioso, revelaron un modelo de un saco de aire que imitaba la función de los pulmones humanos. El modelo podría llevar oxígeno a los vasos sanguíneos circundantes, creando redes vasculares que imitan los propios conductos del cuerpo.

"Uno de los mayores obstáculos para generar reemplazos de tejidos funcionales ha sido nuestra incapacidad para imprimir la compleja vasculatura que puede suministrar nutrientes a los tejidos densamente poblados", dijo Miller, profesor asistente de bioingeniería en la Escuela de Ingeniería Brown de Rice, en un comunicado. “Además, nuestros órganos en realidad contienen redes vasculares independientes, como las vías respiratorias y los vasos sanguíneos del pulmón o los conductos biliares y los vasos sanguíneos en el hígado. Estas redes interpenetrantes están enredadas física y bioquímicamente, y la arquitectura en sí está íntimamente relacionada con la función del tejido. La nuestra es la primera tecnología de bioimpresión que aborda el desafío de la multivascularización de forma directa e integral ".

Miller ha lanzado una startup para comercializar la investigación llamada Volumetric Bio. Si bien los investigadores han hecho que sus hallazgos estén disponibles gratuitamente a través de licencias de código abierto, esperan comercializar la tecnología vendiendo sus bioimpresoras y materiales y reactivos.

La tecnología que desarrolla Miller y su equipo utiliza productos químicos fotorreactores que responden a la luz, por lo que un área específica de líquido se solidifica mientras que otros pueden enjuagarse. El problema es que se ha descubierto que la mayoría de estos productos químicos causan cáncer, por lo que Miller y su equipo encontraron un reemplazo de los fotorreactores tradicionales en un lugar poco probable: el pasillo del supermercado.

Los investigadores supusieron que el colorante alimentario podría hacer el truco y Miller simplemente fue al supermercado y recogió un colorante que generalmente se usa para hornear, según una historia de Scientific American.

“Estábamos gritando de alegría, porque era sorprendente lo simple que era la idea; inmediatamente nos permitió hacer esta arquitectura dramáticamente más compleja ", dijo Miller a la revista.

Prellis ha hecho avances significativos por sí misma. Junto con el financiamiento, la compañía anunció la exitosa implantación de tumores en animales que se hicieron utilizando los andamios vasculares de la compañía. El mercado objetivo para estas pruebas es el descubrimiento de fármacos, donde las pruebas en animales pueden probar la eficacia de los nuevos tratamientos antes de que se usen en personas en ensayos de drogas.

Las estructuras impresas, una combinación de células vivas e hidrogeles están diseñadas para proporcionar una especie de andamiaje sobre el que pueden construirse las propias células de un animal. En el estudio, realizado en la Universidad de Stanford, Prellis pudo injertar completamente un tumor en un animal usando solo 200,000 células, mucho menos de lo que se requiere para los estudios típicos de tumores, según la compañía.

Y, como señaló la compañía, en ocho semanas, los investigadores identificaron una vasculatura ramificada de hasta 50 micras dentro de las estructuras trasplantadas, lo que indicaba que el sistema de vasculatura del animal había incorporado el andamiaje en su propio sistema circulatorio.

Prellis en realidad está presentando sus andamios vasculares prefabricados a los investigadores por su trabajo en biológicos impresos en 3D. Científicos de compañías farmacéuticas y universidades como UC San Francisco, Johns Hopkins, UC Irvine y Memorial Sloan Kettering, están desarrollando pruebas con estructuras tisulares estandarizadas (algo que es importante para los ensayos con medicamentos).

Las aplicaciones de descubrimiento de fármacos por sí solas son un mercado multimillonario, dice Matheu, pero la compañía se centra en su objetivo de órganos impresos en 3D totalmente trasplantables, comenzando con los riñones. La compañía realizará sus primeros estudios en animales grandes para la implantación de órganos para fin de año.

"Mi objetivo siempre ha sido y siempre será que queremos que esto cueste la misma cantidad que la adquisición de un donante humano", dice Matheu.

Mientras Matheu mira hacia los lugares donde se necesita hacer más trabajo, apunta a conseguir una cadena de suministro para obtener las células adecuadas para las terapias farmacológicas y el desarrollo de órganos.

Entonces, la hoja de ruta para nuevos productos comienza con los andamios vasculares, atraviesa injertos de piel vascularizados y desarrolla células productoras de insulina y derivaciones vasculares para pacientes en diálisis.

“La medicina regenerativa ha dado enormes saltos en las últimas décadas. Sin embargo, para crear órganos completos, necesitamos construir estructuras de orden superior como el sistema vascular ", dijo el Dr. Alex Morgan, Director de Khosla Ventures, en un comunicado. "PrellisLa tecnología óptica proporciona el andamiaje necesario para diseñar estas grandes masas de tejidos. Con nuestra inversión en Prellis, estamos apoyando una iniciativa que finalmente producirá un lóbulo funcional del pulmón, o incluso un riñón, para ser utilizado en el tratamiento de una enorme necesidad global insatisfecha ".

Los órganos implantables impresos en 3D podrían llegar antes de lo que piensas



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