Guantes hechos de células de piel humana para injertos
Es un gran reto para los cirujanos injertar piel en una parte del cuerpo que la ha perdido. Como si fueran hojas de papel, la piel artificial se presenta en piezas planas, por lo que puede resultar difícil y lento coserlas alrededor de una parte del cuerpo cuya forma es irregular.
Un momento del proceso de creación de un guante para trasplantes hecho con células de piel humana. / Alberto Pappalardo / Hasan Erbil Abaci / Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons. CC BY-NC-ND
Unos bioingenieros parecen haber encontrado una solución para este problema, ideando una forma de cultivar piel artificial con formas tridimensionales complejas, lo que permite construir, por ejemplo, un “guante” sin costuras, hecho de células cutáneas, que puede colocarse fácilmente en una mano gravemente quemada, a la cual se afianzará con el paso del tiempo.
Las estructuras tridimensionales de piel que pueden trasplantarse como “ropa biológica” tendrán muchas ventajas, tal como enfatiza Hasan Erbil Abaci, de la Universidad de Columbia en la ciudad estadounidense de Nueva York, y miembro del equipo de investigación y desarrollo que ha creado los llamativos guantes. Las estructuras biológicas 3D como esta minimizarían drásticamente la necesidad de sutura, reducirían la duración de las operaciones de cirugía y mejorarían los resultados estéticos.
El nuevo estudio también reveló que los injertos de una sola pieza y ya en 3D tienen mejores propiedades mecánicas y funcionales que los injertos convencionales de piezas distintas unidas.
El proceso de creación de los nuevos injertos de piel comienza con un escaneado láser en 3D de la estructura de destino, como una mano humana. A continuación, se crea un modelo hueco y permeable de la mano mediante diseño asistido por ordenador e impresión 3D. El exterior del modelo se siembra con fibroblastos cutáneos, que generan el tejido conjuntivo de la piel, y colágeno (una proteína estructural). Por último, el exterior del molde se recubre con una mezcla de queratinocitos (células que componen la mayor parte de la capa externa de la piel, o epidermis) y el interior se “riega” con medios de crecimiento, que sostienen y nutren el injerto en desarrollo.
A excepción del andamio 3D, los investigadores emplearon los mismos procedimientos que se usan para fabricar piel plana, y todo el proceso duró lo mismo, unas tres semanas.
En una primera prueba de la piel diseñada en 3D, se injertaron con éxito en las extremidades traseras de ratones estructuras compuestas por células de piel humana. “Fue como ponerles unos pantalones cortos a los ratones”, relata Abaci. “Toda la operación duró tan solo unos 10 minutos”. Cuatro semanas después, los injertos se habían integrado completamente con la piel circundante del ratón, y los ratones recuperaron todas las funciones de las extremidades que antes estaban dañadas.
Abaci y sus colegas exponen los detalles técnicos de su logro en la revista académica Science Advances, bajo el título “Engineering Edgeless Human Skin with Enhanced Biomechanical Properties”.
