Projecte TriAnkle: regeneració de teixits per bioimpressió com a teràpia per a pacients amb artrosi

Una àrea de recerca que en l’última dècada està prenent molt de protagonisme és la impressió amb materials biocompatibles per a regeneració de teixits, anomenada també bioimpressió.

Article cortesia de Lluís Quintana Frigola, Corporate Manager, Viscofan Bioengineering.

La bioimpressió és molt prometedora per atendre les necessitats dels pacients amb osteoartritis de diverses maneres (Markel Lafuente-Merchan, 2022). L’artrosi és una malaltia degenerativa de les articulacions que afecta milions de persones a tot el món i provoca dolor, rigidesa i mobilitat reduïda. La bioimpressió ofereix la possibilitat de crear solucions a mida per a aquests pacients, des de la producció d’implants personalitzats fins al desenvolupament de substituts de teixit viu (Carlos Mota, 2020). Heus aquí algunes formes en què la bioimpressió podria contribuir a alleujar els reptes a què s’enfronten els pacients amb artrosi i a millorar la seva qualitat de vida:

1. Implants personalitzats: la bioimpressió permet crear implants adaptats a l’anatomia específica de cada pacient. Això significa que els implants es poden dissenyar per adaptar-se amb precisió als contorns de l’articulació del pacient, cosa que pot reduir el risc de complicacions i millorar l’eficàcia general de l’implant (Ethan Hau Yin Lam, 2023). Els implants personalitzats també poden tenir en compte les variacions en la forma i la mida de l’articulació, optimitzant-ne l’ajust i reduint la necessitat de nous ajustaments.

2. Materials biomimètics: la bioimpressió permet utilitzar materials biomimètics molt semblants als teixits naturals de l’organisme. En imitar les propietats del cartílag i l’os, els materials bioimpresos es poden integrar millor en els teixits circumdants, cosa que millora el rendiment i redueix el risc de rebuig. Aquests materials biomimètics poden oferir una solució més natural i duradora als pacients amb artrosi en comparació amb els implants tradicionals.

3. Enginyeria de teixits: la bioimpressió permet fabricar teixits vius que poden substituir potencialment els teixits articulars danyats o degenerats. Per als pacients amb artrosi, això podria significar la producció de teixit cartilaginós o ossi molt semblant als teixits del propi pacient, oferint un enfocament regeneratiu per tractar la degeneració articular. Aquests teixits bioimpresos tenen el potencial d’afavorir la curació i el restabliment de la funció articular, oferint una solució més completa per tractar l’artrosi (Andreia M. Gonçalves, 2021).

4. Sistemes d’administració de fàrmacs: la bioimpressió també es pot utilitzar per crear sistemes d’administració de fàrmacs sofisticats que es poden integrar en implants o teixits per proporcionar un alliberament selectiu i controlat de medicaments. En el cas dels pacients amb osteoartritis, això podria significar el desenvolupament d’implants que administrin fàrmacs antiinflamatoris o altres agents terapèutics directament a l’articulació afectada, ajudant a controlar el dolor i la inflamació de forma més efectiva. Aquest enfocament dirigit té el potencial de millorar l’eficàcia del tractament alhora que minimitza els efectes secundaris sistèmics.

5. Terapies regeneratives: la bioimpressió té el potencial de donar suport a les teràpies regeneratives per a l’osteoartritis mitjançant la creació de plataformes per al lliurament de cèl·lules, factors de creixement i altres senyals biològics que poden promoure la reparació i regeneració de teixits. En proporcionar un entorn propici per als processos naturals de curació del cos, les construccions bioimpreses poden facilitar la regeneració del cartílag i l’os, oferint un enfocament més holístic per al tractament de l’osteoartritis.

En resum, la bioimpressió pot revolucionar el tractament de l’artrosi en oferir solucions biomimètiques personalitzades que responguin a les necessitats específiques de cada pacient. Des del projecte TriAnkle, un consorci de 12 socis, entre els quals hi ha OAFI, finançats per la Comissió Europea, s’estan desenvolupant teràpies regeneratives basades en bioimpressió de col·lagen, cèl·lules i factors de creixement per tractar problemes de cartílag i tendó (Quintana L , 2021). Tot i que el camp de la bioimpressió encara està evolucionant, el potencial per abordar els reptes de l’osteoartritis és significatiu i la recerca i el desenvolupament en curs en aquest àmbit són molt prometedors per al futur de la medicina ortopèdica.

Bibliografia

Andreia M. Gonçalves, A. M. (2021). Osteochondral Tissue Engineering: The Potential of Electrospinning and Additive Manufacturing. Pharmaceutics, Jul; 13(7): 983. doi:10.3390/pharmaceutics13070983

Carlos Mota, *. S.-E. (2020). Bioprinting: From Tissue and Organ Development to in Vitro Models. Chem Rev., Oct 14; 120(19): 11032–11092. doi:10.1021/acs.chemrev.9b00789

Ethan Hau Yin Lam, F. Y. (2023). 3D Bioprinting for Next-Generation Personalized Medicine. Int J Mol Sci., Apr; 24(7): 6357. doi:10.3390/ijms24076357

Markel Lafuente-Merchan, S. R.-A.-V.-M.-d.-B. (2022). Progress in 3D Bioprinting Technology for Osteochondral Regeneration. Pharmaceutics, Aug; 14(8): 1578. doi:10.3390/pharmaceutics14081578

Quintana L, T. c. (2021). Editorial TriAnkle project. Apunts Sports Medicine, Vol. 56. Issue 211. doi:10.1016/j.apunsm.2021.100363

Article cortesia de Lluís Quintana Frigola, Corporate Manager, Viscofan Bioengineering.

Imatge de vecstock de Freepik