Avances en ingeniería tisular del último decenio

Hace 10 años las perspectivas de la ingeniería tisular sonaban a una fantasía; hoy en día, en las naciones desarrolladas, una de cada cinco personas mayores de 65 años se beneficiará, durante lo que le quede de vida, de la sustitución de órganos… y aunque algunos de los obstáculos que se describieron hace 10 años siguen vigentes, a lo largo del intervalo transcurrido se han logrado múltiples avances, que derivan de nuestro mejor conocimiento sobre el modo en el que el cuerpo construye los tejidos (procesos de cicatrización de heridas, desarrollo embrionario…).

La ingeniería tisular es la esperanza para mejorar la calidad de vida que aportan las técnicas actuales para sustituir órganos (trasplantes, máquinas de diálisis…), que aunque han salvado muchas vidas aportan una gran carga para el paciente. Los tejidos biológicos obtenidos por ingeniería se crean a la medida del paciente y son inmunocompatibles; lo que supone una mejora espectacular en la vida del enfermo, porque además, actualmente, estos tejidos evalúan la toxicidad de medicamentos en desarrollo.

Desde agregados a finas láminas… se han creado sustitutos de la piel, cartílago… lo último a conseguir en el ámbito de la ingeniería tisular es un órgano completo. Tejidos como la vejiga urinaria, córnea, tubos bronquiales o vasos sanguíneos se hallan en fase de ensayo clínico con resultados alentadores. Se han refinado las técnicas de ensamblaje de estructuras tisulares y depurado las propiedades químicas, biológicas y mecánicas de los materiales utilizados.

Respecto a los obstáculos actuales de la ingeniería tisular, uno de los principales es la vascularización: las dificultades para proporcionar suministro sanguíneo siempre han limitado el tamaño de los tejidos creados por ingeniería. Las investigaciones actuales se centran entonces en el diseño de vasos sanguíneos y en la incorporación de los vasos sanguíneos a tejidos artificiales.

Otro de los problemas a los que se enfrentan los investigadores es la elección de las células apropiadas. Se busca por tanto emplear las propias células del paciente para evitar la incompatibilidad con el sistema inmunitario, pero la limitada capacidad de las células normales para dividirse en cultivo dificulta la obtención de tejido suficiente para un implante. En este caso, las células madre adultas son en cierto modo más prolíficas; pero muy difíciles de identificar (actualmente se emplean para esto diversas proteínas de membrana, marcadores moleculares) y además, dirigir la diferenciación uniforme de las células madre embrionarias (en el caso del empleo de estas) hacia los tipos celulares deseados entraña todavía gran dificultad.

El último reto planteado en este artículo es el suministro de un entrono a la medida del tejido que fabricamos. Derivado de un conocimiento más amplio de la complejidad de las señales que intercambian las células entre sí y con su entorno, durante el desarrollo de órganos y tejidos y durante su funcionamiento normal; somos conscientes de la importancia de lo que podemos denominar el “entorno” de crecimiento del tejido. En este terreno ha habido múltiples avances arquitectónicos, basados en imitar lo mejor posible la biología subyacente del tejido en cuestión. Por tanto para reproducir en el tejido artificial la funcionalidad deseada deben conservarse la microarquitectura del tejido, así como las posiciones relativas de las células entre sí. La dificultad encontrada llegados a este punto es la falta de conocimiento sobre la concentración y las combinaciones de factores de crecimiento y moléculas extracelulares que están presentes en diversos tejidos durante determinadas etapas del desarrollo o de la cicatrización de heridas.

A pesar de las adversidades aquí referidas, ya se están utilizando en la práctica clínica tejidos sencillos fabricados por ingeniería, y los tejidos biológicos artificiales han dejado de ser una fantasía futurista. En la búsqueda de tejidos lo más parecidos posibles a sus equivalentes biológicos, se espera que investigaciones en nanotecnia, biología de las células madre, biología de sistemas e ingeniería de tejidos converjan pronto y aporten nuevas ideas que permitan refinar los órganos artificiales que tanta gente necesita.


Fuente:
“Avances en ingeniería tisular” Ali Khademhosseini, Joseph P. Vacanti y Robert Langer. Investigación y ciencia (Julio 2009) pág. 82.

Paula Macía Moreno