Implante de menisco fabricado con una impresora 3D

Las impresoras 3D llegaron hace unos años a las portadas de nuestros diarios erigiéndose como la tecnología del futuro a la que se pronosticaba un sinfin de posbilidades en infinitas materias, entre ellas una muy importante: la medicina.

El primer gran avance llegó hace dos años cuando unos investigadores de la Universidad de Michigan lograron salvarle la vida a un bebé gracias a la fabricación mediante una impresora 3D de una pieza de tráquea biocompatible. La tráquea artificial estaba realizada con material biológico biodegradable y la implantaron sin complicaciones en el segmento dañado de la tráquea del bebé. Allí permaneció durante un tiempo hasta que la tráquea se regeneró y maduró para recuperar su funcionalidad. Resultó ser un verdadero triunfo de la medicina moderna y una evidencia de las posibilidades futuras que tendrían estas impresoras 3D en el mundo de la medicina.

Actualmente, un equipo de científicos lídearos por Jeremy Mao, del Centro Médico de la Universidad de Columbia, han logrado reemplazar un menisco dañado por un menisco elaborado mediante una impresora 3D sin que se produzcan rechazos ni complicaciones durante las pruebas realizadas en ovejas.

Las rodillas son artículaciones muy propensas a sufrir lesionas difícilmente curables. La rotura de meniscos es un problema por el que pasan millones de personas en todo el mundo cada año y que puede llevar a complicaciones posteriores más graves. La solución que los cienfíficos liderados por Mao están provando se basa en la utilización de un implante de menisco personalizado impreso en 3D, al cual se le inyectan factores de crecimiento humanos para que el cuerpo regenere por sí mismo el revestimiento dañado.

Existen pocos médicos capaces de regenerar un menisco desgarrado. Si el desgarro es pequeño se pueden coser los trozos, pero si el desgarro es grande es necesario retirar quirúrgicamente la masa dañada para reducir el dolor y la inflamación de la zona. Al retirar el menisco, la rodilla se queda sin amortiguador natural entre sus huesos, lo que aumenta el riesgo a sufrir otras lesiones graves.

Se ha intentado -sin demasiado éxito- el reemplazo del menisco usando tejido de otras partes del cuerpo o tejido de cadáveres, pero el procedimiento conlleva notables riesgos por lo que tiene un bajo índice de éxito.

La nueva técnica desarrollada por el equipo de científicos de la Universidad de Columbia comienza escaneando, mediante una resonancia magnética, el menisco sano de la rodilla que no ha sufrido daños. La tecnología disponible permite crear a partir de las imágnes obtenidas en la resonancia, un modelo digital del menisco en 3D. Este modelo digital es el seguido por la impresora 3D para elaborar la pieza con la forma exacta del menisco sano con una precisión extraordinaria.

En tan solo 30 minutos habrá finalizado la impresión del menisco hecho de policaprolactona, un polímero biodegradable usado también para realizar suturas quirúrgicas. Una vez impresa la pieza con forma de menisco, se le inyectan dos proteínas humanas que atraerán a las células madre del cuerpo humano para que éstas se encarguen de crear tejido meniscal alrededor del implante. En el estudio llevado a cabo con ovejas, el menisco se regeneraba en un plazo de 4 a 6 semanas. Cuando el menisco se regenera por completo, el implante se disuelve y es eliminado por el propio cuerpo.

El objetivo último de esta avanzada tecnología es la elaboración de órganos íntegros, pero para conseguirlo, la investigación tiene que superar cuatro fases, entre las que se encuentran imprimir células y que éstas se unan formando estructuras laminares; lograr la formación de formas tubulares en las que al menos se empleen dos tipos de células diferentes; conseguir la construcción de órganos huecos como el estómago; y, por último, lograr elaborar estructuras sólidas integradas por muchas células diferentes y complejas, como un hígado o incluso un corazón.