Investigadores de la Universidad de Columbia Británica (UBC) han desarrollado un modelo de tejido pulmonar impreso en 3D que replica fielmente la complejidad de los pulmones humanos naturales. Este breakthrough tecnológico promete transformar radicalmente el estudio de enfermedades respiratorias y el desarrollo de nuevos tratamientos.
Una solución innovadora para la investigación médica
El Dr. Emmanuel Osei, profesor asistente en la Facultad de Ciencias Irving K. Barber, explica que este modelo produce tejido que imita estrechamente la complejidad de un pulmón humano, permitiendo pruebas mejoradas de enfermedades respiratorias y desarrollo farmacológico.
«Para realizar nuestra investigación y las pruebas requeridas—donde estudiamos los mecanismos de enfermedades pulmonares complejas para eventualmente encontrar nuevos objetivos farmacológicos—necesitamos poder crear modelos que sean comparables a los tejidos humanos», afirma el investigador.
Tecnología de vanguardia: bioink y hidrogeles
El equipo de investigación utilizó una bioink compuesta de:
- Gelatina modificada con polímeros fotosensibles
- Polietilenglicol diacrilato
Esta combinación permite imprimir en 3D un hidrogel que incluye múltiples tipos celulares y canales para recrear vasos, imitando la estructura de las vías respiratorias humanas.
Una vez impreso, el hidrogel funciona de manera similar a las propiedades mecánicas complejas del tejido pulmonar, mejorando cómo los investigadores estudian las respuestas celulares a diferentes estímulos.
Superando limitaciones tradicionales
El problema actual
Tradicionalmente, cuando alguien tiene cáncer de pulmón, un cirujano puede remover la sección cancerosa junto con tejido pulmonar normal y proporcionar estas muestras a los investigadores. Sin embargo, como explica el Dr. Osei:
«Un investigador no tiene control sobre cuánto tejido recibirá. Podrían obtener una pequeña pieza de tejido, que llevan al laboratorio y agregan varios químicos para pruebas».
La solución revolucionaria
Con la impresión 3D biológica, ahora es posible:
- Aislar células de tejidos donados
- Recrear tejido adicional y muestras de prueba
- Realizar investigación en laboratorio sin depender de tejidos donados
- No esperar por tejidos contribuidos
Enfermedades sin cura: una nueva esperanza
El Dr. Osei destaca que muchas formas de enfermedad pulmonar actualmente no tienen cura, incluyendo:
- Enfermedad pulmonar obstructiva crónica
- Asma
- Fibrosis pulmonar idiopática
- Cáncer
La capacidad de establecer modelos que permitan pruebas representa un avance significativo en la investigación de enfermedades respiratorias y desarrollo farmacológico.
Pruebas exitosas con extracto de humo de cigarrillo
Validación científica rigurosa
Los investigadores detallaron pruebas que incluían exponer el modelo 3D bio-impreso a extracto de humo de cigarrillo, lo que les permitió observar aumentos en las citocinas pro-inflamatorias, o marcadores de respuestas inflamatorias a la nicotina en el tejido pulmonar.
«El hecho de que hayamos podido crear el modelo, y luego usar desencadenantes particulares como el humo de cigarrillo, para demostrar cómo el modelo reaccionará e imitará aspectos de la enfermedad pulmonar es un avance significativo en el estudio de mecanismos complejos de enfermedad pulmonar que ayudará en estudiar cómo tratarlos», comenta el Dr. Osei.
Medicina personalizada: el futuro está aquí
Adaptabilidad revolucionaria
El modelo desarrollado es complejo pero reproducible. Debido a la naturaleza óptima de la bio-impresión, puede ser adaptado para incluir:
- Tipos celulares adicionales
- Células derivadas de pacientes
Esto lo convierte en una herramienta poderosa para medicina personalizada y modelado de enfermedades.
Colaboraciones estratégicas
El Dr. Osei señala que avanzar con este trabajo posiciona a su equipo de investigación en una posición única para colaborar con:
- UBC’s Immunobiology Eminence Research Excellence Cluster
- Empresas biotecnológicas
- Organizaciones interesadas en avanzar modelos bioartificiales
 han desarrollado un modelo de tejido pulmonar impreso en 3D que replica fielmente la complejidad de los pulmones humanos naturales. Este breakthrough tecnológico promete transformar radicalmente el estudio de enfermedades respiratorias y el desarrollo de nuevos tratamientos.){kind=link}