Nuevo dispositivo biomédico basado en bioimpresión 3D con células madre neuronales para reparar lesiones de médula espinal

Por años un campo de interés en investigación biomédica y en la medicina regenerativa ha sido el investigar los mecanismos de reparación celular con la finalidad de encontrar respuestas y nuevos tratamientos para pacientes que han sufrido algún tipo de daño en algún tejido, siendo el mayor reto hasta ahora poder reparar la médula espinal y cuyo traumatismo a menudo causa problemas de movilidad paralizantes o varios tipos de parálisis en todo el cuerpo. Por lo que los pacientes que han sufrido algún daño en el ven reducida su calidad de vida e independencia lo cual afecta gravemente al paciente sino también a la familia. Pero este 09 de agosto del 2018 se dio a conocer los resultados obtenidos por el trabajo multidisciplinario entre un equipo de ingenieros médicos e investigadores de la Universidad de Minnesota en Estados Unidos que desarrollaron un dispositivo médico mediante impresión 3D que podría ayudar a los pacientes con lesiones de médula espinal a aliviar el dolor y recuperar algunas funciones musculares así como recuperar el control de esfínteres y vejiga.

Las lesiones en la columna vertebral pueden ser como líneas eléctricas caídas, incluso si todo a cada lado de la lesión es perfectamente funcional, la ruptura puede cerrar de manera efectiva todo el sistema. El dispositivo biomédico desarrollado se basa en una matriz en base de silicona impresa en 3D y que alberga células especializadas que podrían ayudar a unir las células nerviosas de la médula espinal dañada del paciente.

Video: El proceso de impresión 3D se puede ver en el siguiente video.

**Figura 1:** Dispositivo impreso en 3D, cargado con células madre neuronales, que se puede implantar en una médula espinal lesionada para ayudar a recuperar el daño.
Fuente: Universidad de Minnesota

En primer lugar, se imprime en 3D una matriz hecha de silicona que funciona como soporte para posteriormente implantar mediante impresión 3D células neuronales especializadas de manera intercalada asi como tambien sirve como plataforma para implantar en el área lesionada de la médula espinal. El resultado funciona como un «puente» entre las células y matriz del dispositivo y las células nerviosas en la médula espinal.

**Figura 2:** Bioimpresión 3D de matriz de silicona y células nerviosas.
Fuente: DOI: 10.1002/adfm.201801850

**Figura 3:** Células vivas que sobrevivieron al proceso de impresión en 3D. Las células madre neuronales derivadas de las células humanas adultas se imprimieron en 3-D en una guía y las células se diferenciaron en células nerviosas activas en el laboratorio.
Fuente: Universidad de Minnesota

Esta es la primera vez que alguien ha sido capaz de imprimir directamente en 3D células madre neuronales derivadas de células humanas adultas en una matriz impresa en 3D y hacer que las células se diferencien en células nerviosas activas en el laboratorio. Para llegar a esto Michael McAlpine co-autor del artículo comento que fue necesario probar diferentes recetas en el proceso de impresión y superar varias dificultades en mantener las células vivas y “felices”. Hasta que llegaron a mantener vivas a alrededor del 75% de las células durante el proceso de impresión 3D y luego lograr que se conviertan en neuronas sanas.

Si bien el dispositivo aún no se ha probado en pacientes, ni en modelos animales, las pruebas de laboratorio han demostrado que las neuronas crecen a lo largo de los canales de la matriz de silicona y están activas lo cual es muy prometedor para tratamientos de lesiones en médula espinal y que permitirá transmitir señales a través de la lesión lo que podría mejorar las funciones de los pacientes siendo un cambio significativo para sus vidas.