Proyecto TriAnkle: regeneración de tejidos por bioimpresión como terapia para pacientes con artrosis

Un área de investigación que, en la última década, está tomando mucho protagonismo es la impresión con materiales biocompatibles para regeneración de tejidos, llamada también bioimpresión.

Artículo por cortesía de Lluís Quintana Frigola, Corporate Manager, Viscofan Bioengineering.

La bioimpresión es muy prometedora para atender las necesidades de los pacientes con osteoartritis de diversas maneras (Markel Lafuente-Merchan, 2022). La artrosis es una enfermedad degenerativa de las articulaciones que afecta a millones de personas en todo el mundo y provoca dolor, rigidez y movilidad reducida. La bioimpresión ofrece la posibilidad de crear soluciones a medida para estos pacientes, desde la producción de implantes personalizados hasta el desarrollo de sustitutos de tejido vivo (Carlos Mota, 2020). He aquí algunas formas en las que la bioimpresión podría contribuir a aliviar los retos a los que se enfrentan los pacientes con artrosis y a mejorar su calidad de vida:

1. Implantes personalizados: la bioimpresión permite crear implantes adaptados a la anatomía específica de cada paciente. Esto significa que los implantes pueden diseñarse para adaptarse con precisión a los contornos de la articulación del paciente, lo que puede reducir el riesgo de complicaciones y mejorar la eficacia general del implante (Ethan Hau Yin Lam, 2023). Los implantes personalizados también pueden tener en cuenta las variaciones en la forma y el tamaño de la articulación, optimizando el ajuste y reduciendo la necesidad de nuevos ajustes.

2. Materiales biomiméticos: la bioimpresión permite utilizar materiales biomiméticos muy parecidos a los tejidos naturales del organismo. Al imitar las propiedades del cartílago y el hueso, los materiales bioimpresos pueden integrarse mejor en los tejidos circundantes, lo que mejora el rendimiento y reduce el riesgo de rechazo. Estos materiales biomiméticos pueden ofrecer una solución más natural y duradera a los pacientes con artrosis en comparación con los implantes tradicionales.

3. Ingeniería de tejidos: la bioimpresión permite fabricar tejidos vivos que pueden sustituir potencialmente a los tejidos articulares dañados o degenerados. Para los pacientes con artrosis, esto podría significar la producción de tejido cartilaginoso u óseo muy parecido a los tejidos del propio paciente, ofreciendo un enfoque regenerativo para tratar la degeneración articular. Estos tejidos bioimpresos tienen el potencial de favorecer la curación y el restablecimiento de la función articular, ofreciendo una solución más completa para tratar la artrosis (Andreia M. Gonçalves, 2021).

4. Sistemas de administración de fármacos: la bioimpresión también puede utilizarse para crear sofisticados sistemas de administración de fármacos que pueden integrarse en implantes o tejidos para proporcionar una liberación selectiva y controlada de medicamentos. En el caso de los pacientes con osteoartritis, esto podría significar el desarrollo de implantes que administren fármacos antiinflamatorios u otros agentes terapéuticos directamente en la articulación afectada, ayudando a controlar el dolor y la inflamación de forma más eficaz. Este enfoque dirigido tiene el potencial de mejorar la eficacia del tratamiento al tiempo que minimiza los efectos secundarios sistémicos.

5. Terapias regenerativas: la bioimpresión tiene el potencial de apoyar las terapias regenerativas para la osteoartritis mediante la creación de plataformas para la entrega de células, factores de crecimiento y otras señales biológicas que pueden promover la reparación y regeneración de tejidos. Al proporcionar un entorno propicio para los procesos naturales de curación del cuerpo, las construcciones bioimpresas pueden facilitar la regeneración del cartílago y el hueso, ofreciendo un enfoque más holístico para el tratamiento de la osteoartritis.

En resumen, la bioimpresión puede revolucionar el tratamiento de la artrosis al ofrecer soluciones biomiméticas personalizadas que respondan a las necesidades específicas de cada paciente. Desde el proyecto TriAnkle, un consorcio de 12 socios, entre los que se encuentra OAFI, financiados por la comisión Europea, se están desarrollando terapias regenerativas basadas en bioimpresión de colágeno, células y factores de crecimiento para tratar problemas de cartílago y tendón (Quintana L, 2021). Aunque el campo de la bioimpresión aún está evolucionando, el potencial para abordar los retos de la osteoartritis es significativo, y la investigación y el desarrollo en curso en este ámbito son muy prometedores para el futuro de la medicina ortopédica.

Bibliografía

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

Artículo por cortesía de Lluís Quintana Frigola, Corporate Manager, Viscofan Bioengineering.

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