Representación de un vaso sanguíneo del cerebro inflamándose peligrosamente (aneurisma).

Nuestro cerebro está compuesto, al igual que el más intricado reloj, de partes que se interconectan en perfecta sincronía y trabajan en equipo para un objetivo común. Por esto, cuando un engranaje falla, el resto del sistema sufre. Una de las fallas más peligrosas hasta ahora se conoce como aneurisma y puede llegar a causar la muerte. Por esto, para entenderlos mejor, un grupo de científicos ha llegado a recrear el primer aneurisma “vivo” in vitro.

Gracias a la inventiva del equipo conformado por científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL), la Universidad de Duke y Texas A&M, este aneurisma impreso ahora podría ser el futuro de los estudios médicos en esta área.

El estudio que hace referencia al logro de los científicos se publicó en Biofabrication y podría tener las claves para mejorar los tratamientos de las aneurismas. Después de todo, estas no solo son aún ahora difíciles de diagnosticar, sino que también llegan a confundirse con otras patologías como la migraña. Por lo que, es imperante contar con métodos que permitan atenderla efectivamente incluso en sus estados finales. Con la ayuda del aneurisma “vivo” creado por los investigadores, este será un futuro posible.

Un aneurisma vivo bioimpreso

En esta oportunidad, los investigadores lograron unir variadas disciplinas entre la biología, la informática y la medicina para idear el método perfecto con el que generar por primera vez en la historia un aneurisma “vivo”.

Hasta ahora, impresoras 3D como la que utilizó el equipo ya se han puesto a la orden de la medicina y la ciencia. De hecho, incluso se han impreso otros aneurismas tridimensionales. Sin embargo, este se trata del primero nacido de células humanas y que además puede considerarse como tejido vivo –capaz de acciones como sanar una herida–.

Replicando el “abultamiento” que los vasos sanguíneos presentan como señal del aneurisma, los doctores podrían utilizar los modelos 3D para ensayar sus procedimientos médicos antes de tener que verdaderamente tratar con un paciente.

¿Cómo lograron imprimir un aneurisma “vivo”?

Específicamente para este propósito, los investigadores trabajaron con las células endoteliales microvasculares cerebrales humanas o hCMEC (por sus siglas en inglés). Antes de aplicarlas a la estructura, esta se construyó con materiales como hidrogel de gelatina y fibrina para reproducir los vasos sanguíneos.

Una vez estuvo esto listo, entonces finalmente los científicos insertaron el andamio con las células hCMEC. Después de 7 días, estas se habían multiplicado y extendido, cubriendo toda la estructura. Para este punto, ya se pudo considerar que contaban con la representación de un aneurisma producido por las paredes debilitadas de un vaso sanguíneo.

El aneurisma vivo hecho en impresora podría cambiar los tratamientos del futuro

En la actualidad, cuando se encuentra un aneurisma a tiempo, la principal meta de los doctores es detener el flujo de sangre en la vena afectada. Esto debido a que de este modo se evitará que el abultamiento empeore o que haya posibilidades de que esta explote y genere otras complicaciones como derrames cerebrales y daño cerebral. En el peor de los casos, incluso su explosión podría resultar en la muerte.

Para evitar esto, en la actualidad los doctores solo cuentan con dos prodecimientos, el recorte quirúrgico y el enrollamiento endovascular. El primero implica una operación a cráneo abierto y el segundo un largo y enrevesado proceso para hacer llegar un catéter desde una arteria en la ingle hasta el vaso debilitado.

Cualquiera de los casos es altamente invasivo y realmente no ofrece seguridad en los resultados. Ahora, si se instaura el uso de un modelo de aneurisma vivo para probar nuevos métodos, será posible encontrar otras alternativas funcionales con mucha más rapidez.

¿Una nueva herramienta para los futuros doctores?

Los doctores podrían valerse de la tecnología para crear aneurismas vivos “personalizados” según la biología del paciente. De este modo, podrían probar primero qué tipo de tratamiento sería más acertado para cada caso.

Igualmente, los médicos también podrían aprender a trabajar con aneurismas vivos desde sus años formativos. De esta forma, ya no se utilizarían más modelos animales. En su lugar, habría estructuras 100% fieles a la biología humana. Unas que, adicionalmente, tendrían facilidades de personalización para el estudio que no se encuentran en la naturaleza.

Es claro que el aneurisma vivo impreso por los investigadores tiene mucho potencial. Sin embargo, por ahora no está listo para su uso masivo. En estos momentos, los científicos consideran que los métodos de impresión y diseño del aneurisma deben pulirse antes de que se acepte como una práctica generalizada.

Referencia:

Three-dimensional bioprinting of aneurysm-bearing tissue structure for endovascular deployment of embolization coils: https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1758-5090/abbb9b/meta#back-to-top-target