Bioimpresión, ¿un tipo de impresión 3D?

En otros post os he hablado de la impresión 3D y de cómo esta tecnología está presente tanto como para aplicaciones en entornos de empresa (B2B) como para el consumidor final (B2C). Sin embargo, hoy os hablaré de la tercera «tecnología de impresión 3D» que ya empezaba a asomarse en las curvas de adopción de tecnología de Gartner: la bioimpresión.

Bioimpresión o impresión 3D, ¿hablamos de lo mismo?

Realmente no. En lo único en lo que coinciden la bioimpresión con la impresión 3D es en la tecnología usada para imprimir. Por contra, la gran diferencia es la materia prima para realizar la impresión. No son resinas, ni termoplásticos, ni polivinilos, sino estructuras biológicas.

Podemos decir por tanto, que la bioimpresión combina la propia impresión 3D con la biología molecular y con la creación de biomateriales.

Es por ello que algunas de las aplicaciones sobre las que se están desarrollando proyectos de bioimpresión giran en torno a la implantación de estas estructuras en organismos vivos, aunque no son las únicas posibilidades. De hecho, la consultora IDTechEX estima que en 2024, el mercado potencial de la bioimpresión podría llegar a generar 6.000 millones de dólares anuales.

¿Qué aplicaciones prácticas está teniendo la bioimpresión 3D?

Si bien su uso generalizado en los diferentes sectores a los que impacte pueda parecer lejano, actualmente se está usando esta tecnología en experimentos y prototipados. He recopilado algunos desarrollos muy interesantes sobre diversos campos de aplicación.

1. Salud

El futuro de los trasplantes está en esta biotecnología; se está empezando a investigar con la creación de órganos a partir de células madre impresas en 3D (Se habla de que el primer corazón humano impreso en 3D llegará en 2023).

Pero no sólo servirá para trasplantes sino para la regeneración de órganos, huesos y tejidos. En ese sentido, un grupo de expertos de medicina regenerativa han demostrado la viabilidad en la creación de huesos, músculos y cartílagos y su posterior implantación en animales.

Y mucho más cerca, tenemos el ejemplo de la Universidad Carlos III que, en colaboración con el CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), el Hospital General Universitario Gregorio Marañón y la empresa BioDan Group, han demostrado por primera vez, que es posible fabricar un tejido perfectamente funcional y utilizable para testeo de drogas, de productos cosméticos o para trasplantes. De hecho, desde BioDan afirman que serán la primera empresa que sacarán al mercado un órgano vivo hecho con bioimpresión 3D.

Actualmente la apuesta es importante y los principales centros de investigación se unen a hospitales y universidades con el fin de dotar de recursos para investigar en la reconstrucción de nuestro cuerpo.

Un ejemplo es la Universidad de Tecnología de Queensland (Australia) que ha unido sus esfuerzos con el Hospital Metro North y el Servicio de Salud estatal, creando el Instituto de Biofabricación Herston, y dotando al hospital con dos plantas dedicadas principalmente a la investigación en la creación a través de la impresión 3D de tejidos vivos con el objetivo de imprimir en breve órganos completos como un hígado utilizando las células del propio paciente.

O casos como el de la empresa china Sichuan Revotek, donde un grupo de investigadores científicos crearon un vaso sanguíneo, con el fin de poder sustituir partes enfermas del sistema venoso humano. El vaso sanguíneo sustituyó con éxito 2 centímetros de la arteria abdominal en 30 monos. Esto nos demuestra que estamos en los albores de otra revolución tecnológica, esta vez en el sector salud, donde la recreación o creación de piezas de nuestro organismo nos convertirán en los próximos Matusalén, con una vida casi inmortal, aunque todavía esto esté en pañales.

2. Investigación

Actualmente, para poder investigar y obtener nuevos medicamentos y/o vacunas, se recurre a ensayos clínicos con animales para posteriormente hacerlo en test con humanos. Gracias a la bioimpresión, es posible biopsiar tejido humano y poder hacer ensayos y pruebas sobre organismos bioimpresos tridimensionalmente.

Pero no sólo se hace bioimpresión 3D para la salud, por ejemplo en la experimentación con animales para cosmética, L’oreal se alió con Organovo para crear tejidos con propiedades biológicas y evitar así tener que experimentar con animales en el desarrollo de sus productos.

3. Alimentación

Dejar de sacrificar animales para comer carne puede estar más cerca de lo que pensamos. La empresa española NovaMeat 3D fundada por Giuseppe Scionti pretende mediante la impresión de biomateriales crear carne impresa apta para el consumo. El procedimiento para ello es similar al que se usaría para crear órganos, y otros tejidos impresos en 3D con medicina regenerativa, pero con el fin de alimentarnos.

No es la única. También en España la startup navarra COCUUS, es capaz de imprimir chuletones de carne sintética en el laboratorio con la tecnología de impresión alimentaria 2D y 3D láser e inkjet.  Sus máquinas a la venta para el B2B industrial, permiten imprimir cualquier carne o pescado basándose en células madre.

4. Crear un ecosistema natural

Aunque no hay muchos proyectos aún en este campo, es útil remarcar el trabajo de las biólogas Lynn Rochschild y Diana Gentry, dotado en 2014 con una subvención de la NASA de 100.000 dólares. Y cuyo trabajo puede suponer, en caso de tener éxito, grandes avances en el tratamiento y gestión de los recursos naturales del planeta. El objetivo es mediante la bioimpresión, obtener biomateriales estructurales como pueden ser la madera, o los minerales. Algo que permitiría entre otras cosas:

• Disponibilidad de recursos in situ. No dependeríamos tanto de las costosas (y dañinas) técnicas actuales de extracción de materias primas naturales.
• Posibilidad de montar «campamentos» fuera de la Tierra. Se podrían producir materiales de materiales de construcción altamente especializados, listos para usar (endurecidos por radiación, compresores / de tracción, ligeros o densos) a partir de una masa de inicio extremadamente baja, lo que permite una producción flexible de espacios de trabajo y de vida adaptados a entornos fuera del planeta.
• Producción de biomateriales estructurados que permitirían mejorar los materias tradicionales como la madera, añadiéndole propiedades adicionales.

Os dejo esta interesante charla de Lynn Rochschild en TedX:

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¿Qué otros proyectos biotecnológicos de bioimpresión conocéis?, ¿os animáis a compartirlo en los comentarios?

Algunas fuentes consultadas:

• «3D Bioprinting 2014-2024: Applications, Markets, Players» (IdTechEx)
• Imagen Wikimedia: «Observing bioprinting»
• Materials Manufactured from 3D Printed Synthetic Biology Arrays (NASA)