Fabricación de tejidos cardíacos en 3D para evitar el trasplante de corazón

Las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte en el mundo y la cardiopatía isquémica, conocida comúnmente como infarto, es la primera causa en los países de la Unión Europea. Como asegura el doctor Manuel Mazo, investigador del Programa de Medicina Regenerativa del Centro de Información de Medicamentos Cima, “hoy en día, ante un infarto masivo, la única alternativa para el paciente es el trasplante, ya que el corazón no tiene la capacidad de regenerar ese daño celular”.

Sin embargo, todo podría cambiar gracias al proyecto liderado por la Clínica Universidad de Navarra y el Cima denominado CARDIOPRINT, que consiste en generar tejidos humanos bioartificiales con una precisión sin precedentes para implantes cardíacos.

 

La iniciativa, que ha sido financiada por el Ministerio de Ciencia e Innovación y en la que también participan el Hospital Gregorio Marañón, la Universidad de Zaragoza, el Instituto de Bioingeniería de Cataluña y otros socios tecnológicos, pretende impulsar, por primera vez, la fabricación de tejido cardíaco a escala de órganos, lo que serviría para tratar pacientes de infarto masivo, a los que se evitaría así un trasplante de corazón.

Del estudio del corazón del cerdo a un trasplante
El primer paso del proyecto consiste en averiguar qué estructura hay que fabricar para que el corazón, en este caso de un cerdo enfermo, se comporte como el de un cerdo sano. “El grupo de trabajo de la Universidad de Zaragoza se encarga de realizar un estudio de gran precisión de las estructuras cardiacas del animal sano y del enfermo por medio de modelado computacional y de inteligencia artificial”, declara el doctor Mazo, que coordina el proyecto.

Una vez realizado este estudio, se imprime la estructura, para lo que se utilizan varias tecnologías de impresión 3D. En esta parte es importante el desarrollo de biomateriales con conductividad eléctrica. “El tejido cardiaco, al ser un músculo, responde al estímulo eléctrico. Varios estudios demuestran que los materiales con capacidad conductora pueden mejorar el tejido cardiaco enfermo”, puntualiza el doctor Mazo. En estos biomateriales se encontrarán suspendidas las células cardiacas, que irán rellenando todo el andamiaje o estructura que previamente se ha impreso.

Para ello, los investigadores deberán obtener las diferentes células necesarias para poblar el corazón, como los cardiomiocitos o las células estromales. “Al final de todo esto, habremos creado un parche con la estructura y las células necesarias para regenerar ese corazón enfermo; es decir, va a ser un parche contráctil”, explica el doctor Mazo.

Por último, hay que “entrenar” el músculo para que sea capaz de resistir la presión que se genera en un órgano como el corazón. Para lograrlo, el centro tecnológico Leartiker fabricará un pequeño dispositivo que obligue al músculo a contraerse con una resistencia para hacerlo más potente. Una vez terminado, el parche se trasplantará al cerdo enfermo para comprobar los resultados, tarea del Laboratorio de Órganos y Matrices Bioartificiales del Hospital Gregorio Marañón.

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