Investigadors catalans generen per primera vegada teixit cardíac amb impressió 3D

Un equip de l'Institut d'Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) ha aconseguit generar per primera vegada teixit cardíac per bioimpressió 3D i que, una vegada trasplantat en ratolins, sobrevisqui i bategui durant almenys un mes després de l'implant. Fins ara, estudis similars havien aconseguit una supervivència del teixit de dues setmanes, però després moria per manca de nutrients. Es tracta de pedaços de teixit de miocardi capaços de créixer i madurar en aquest cas en un model animal. 

El doctor Ángel Raya, líder de l'estudi, calcula que falten uns cinc anys perquè aquesta estratègia de medicina regenerativa pugui arribar als primers pacients i avança que, en cas d'acabar sent una realitat clínica, canviaria radicalment la qualitat de vida de les persones amb insuficiència cardíaca, ja que podria frenar-ne el deteriorament de les funcions del cor una dècada.

L’enginyeria de teixits cardíacs és una via prometedora per fabricar pedaços de miocardi -part muscular del cor- i trobar noves teràpies que ajudin el pacient a recuperar la funcionalitat d’aquest òrgan. Es tracta d’un camp de recerca que ha avançat molt en les dues últimes dècades i ha aconseguit cultivar cèl·lules cardíaques.

Tot i això, la tècnica del cultiu en placa no permet recrear el miocardi amb tota la seva complexitat, especialment a nivell vascular, fet que n’impedeix la viabilitat in vivo: sense una xarxa microvascular que aporti prou sang i nutrients, el teixit no pot madurar correctament i acaba morint. En canvi, altres tècniques com la bioimpressió 3D han obert la porta a generar teixits més complexos.

Els investigadors han pogut observar i enregistrar a través del microscopi com el pedaç de miocardi bategava correctament i com s’havien generat nous vasos sanguinis. Amb aquests resultats positius, el pròxim pas per als investigadors serà provar aquesta tècnica en un model animal més gran (el porc).

Un pedaç amb diverses capes de biotinta

Els investigadors han dissenyat una fórmula òptima per fabricar aquest pedaç de teixit cardíac, que es basa en capes de biotinta muscular i de biotinta vascular. “La bioimpressora funciona capa a capa. La primera i última contenen fragments de vasos sanguinis i les capes intermèdies, cèl·lules cardíaques, que li donen funcionalitat”, indica Laura Casado Medina, coprimera autora del treball, que s’ha publicat recentment a la revista científica Biofrabrication.

Aquesta investigadora doctoranda destaca que un dels avantatges de la bioimpressió és que no té límits a nivell estructural i en el futur podrien generar pedaços més grans sense dificultats afegides.

Però de què estan compostes aquestes biotintes? Contenen ingredients bàsics -gelatina, fibrinogen, àcid hialurònic i transglutaminasa microbiana (mTG)- i, en el cas de la muscular, s’hi afegeixen cardiomiòcits, a partir de cèl·lules mare pluripotents induïdes (iPSC), i en la vascular, s’utilitzen microfragments vasculars de teixit adipós del mateix receptor mitjançant liposucció.

Un banc de cèl·lules per a les eventuals 'tiretes'

El camí perquè una estratègia provada al laboratori arribi als pacients és llarg i complex però els investigadors apunten que si el projecte avança podria arribar als primers pacients, en marcs d’assajos clínics, en uns quatre o cinc anys.

Un dels reptes que afrontaria aquesta teràpia per arribar a la pràctica clínica seria disposar d’un banc de cèl·lules mare pluripotents induïdes (reprogramades) de donants.

No poder pujar les escales

La insuficiència cardíaca és una afecció amb una prevalença alta en la població i que apareix quan el cor no pot expulsar la sang que li arriba cap als òrgans del cos. Les persones es troben cansades i poden acabar tenint dificultats per respirar i per fer activitats quotidianes com pujar escales.

Tot i que en la majoria de casos la insuficiència cardíaca no es pot curar, sí que es pot tractar per reduir-ne els símptomes  i alentir-ne la progressió. El tractament actual és sobretot farmacològic i d'hàbits de vida, però en alguns casos, segons la causa, es pot plantejar una operació o un procés de revascularització, per exemple una angioplàstia, com recull el Canal Salut de la Generalitat.