Investigadores aplicaron técnicas de impresión biotecnológica en 3D para crear tejido ocular, mediante el uso de células humanas y una solución de material de soporte para formar estructuras de tejido que se asemejan al ojo.
Este avance podría tener aplicaciones importantes en el campo de la medicina regenerativa, ya que podría permitir la creación de tejido ocular para tratar a pacientes con daños oculares o incluso para reemplazar ojos perdidos.
Reparación de ojos dañados mediante bioimpresión 3D
Mediante la impresión biotecnológica en 3D y el uso de células madre de sus pacientes, investigadores de los Institutos Nacionales de la Salud estadounidenses (NIH), puntualmente del Instituto Nacional del Ojo (NEI), lograron crear un tejido ocular que soporta los fotorreceptores sensibles a la luz de la retina.
Este desarrollo permitirá contar con un modelo para estudiar los orígenes de la degeneración macular relacionada con la edad (AMD) y avanzar en la comprensión de los mecanismos de las enfermedades que provocan ceguera.
“Sabemos que la AMD comienza en la barrera externa de la sangre y la retina”, comentó Kapil Bharti, quien dirige la Sección de NEI sobre Investigación Traslacional Ocular y de Células Madre. «Sin embargo, los mecanismos de iniciación y progresión de AMD a etapas avanzadas secas y húmedas siguen sin entenderse bien debido a la falta de modelos humanos fisiológicamente relevantes», agregó.
Bharti y sus colegas combinaron tres tipos de células de la capa intermedia de tejidos del ojo en un hidrogel: pericitos y células endoteliales, que son componentes clave de los capilares; y fibroblastos, que dan estructura a los tejidos. Seguidamente, los científicos imprimieron el gel en un andamio biodegradable. Al cabo de pocos días, las células comenzaron a madurar en una densa red capilar.
A los nueve días de su aplicación, los científicos sembraron células epiteliales de pigmento retiniano en la otra cara del andamio. El tejido impreso alcanzó la madurez total al cabo de 42 días. Los análisis de tejido y las pruebas genéticas y funcionales mostraron que el tejido impreso se veía y se comportaba de manera similar a los tejidos externos y nativos de la retina.
“Al imprimir células, estamos facilitando el intercambio de señales celulares que son necesarias para la anatomía normal de la barrera hematorretiniana externa”, dijo Bharti. «Por ejemplo, la presencia de células RPE induce cambios en la expresión génica en los fibroblastos que contribuyen a la formación de la membrana de Bruch, algo que se sugirió hace muchos años pero no se demostró hasta nuestro modelo«, señaló también.
Este es un hallazgo prometedor, pero que aún se encuentra en una fase de investigación básica, aún no disponible para su uso clínico. Sin embargo, estos avances son un aporte para aproximarse a una comprensión más acabada del ojo humano, necesaria para avanzar en la prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades asociadas a la vista.
El equipo detrás de esta investigación compartió un vídeo en el que se pueden conocer más detalles sobre este interesante proyecto.