Logro histórico: por primera vez, imprimen en 3D tejido cerebral funcional

Un equipo de científicos de la Universidad Wisconsin-Madison ha logrado por primera vez imprimir en 3D tejido cerebral que puede crecer y funcionar igual que lo hace en el cuerpo humano. Es un gran avance, pues, si bien se había logrado con otros órganos, el cerebro estaba haciéndose de rogar.

El principal reto que supone la impresión en 3D de tejido cerebral es que sus diferentes regiones están muy conectadas. No basta con tener todas las estructuras. Es importante que estas se comuniquen como lo harían normalmente. Así, se puede comprender el funcionamiento de muchísimas enfermedades, probar fármacos o incluso investigar de cerca el desarrollo del cerebro humano.

Lo mejor de todo es que la técnica que han empleado para imprimir en 3D el tejido cerebral es muy sencilla. Basta con una impresora 3D de sobremesa básica y algunos instrumentos que hoy en día se encuentran en casi cualquier laboratorio. Por eso, estos investigadores, cuyos resultados se acaban de publicar en Cell Stem Cell, esperan que su hallazgo sirva a muchos científicos en el mundo.

Los pasos para imprimir en 3D el tejido cerebral
No es la primera vez que se logra imprimir en 3D tejido cerebral. Pero sí es la primera vez que se consigue que sea totalmente funcional. Y esto ha sido posible, principalmente, gracias a dos factores.

Por un lado, en vez de apilar las células en vertical, lo han hecho en horizontal. Esto puede parecer una nimiedad, pero es esencial, ya que se consigue que el oxígeno y los nutrientes del medio estén más accesibles para las células. Por otro lado, se ha utilizado una biotinta más suave que la que se emplea normalmente.

La biotinta es un gel de biopolímero que sirve como andamio para engarzar las células. Normalmente, ayuda a que estas queden cohesionadas y no se muevan de su lugar. Tanto que, tradicionalmente, a la hora de imprimir en 3D tejido cerebral, no era posible que las células se comunicaran entre sí. En este caso, el gel ayuda a mantener la estructura, pero a su vez da cierta libertad de movimiento para que las células cerebrales se comuniquen de la manera habitual.

Dichas células son neuronas que se obtuvieron a partir del cultivo de células madre pluripotentes inducidas. Es decir, células que se rebobinan en el tiempo. Se usan células adultas ya diferenciadas y, mediante unas técnicas muy concretas de cultivo, se consigue que vuelvan al estado anterior en el que, aún en el embrión, podían diferenciarse a cualquier tipo celular. Así no es necesario recurrir a embriones para obtenerlas. Otro factor positivo de este protocolo.

impresión 3D
La comunicación entre células resultó ser el principal factor diferencial con intentos anteriores de impresión de tejido cerebral. Crédito: Yan et al.
Unos primeros resultados muy prometedores
Estos científicos han logrado imprimir en 3D tejido cerebral de la zona de la corteza y el cuerpo estriado. Fue todo un éxito, ya que las neuronas que componen el tejido formaron redes entre distintas capas y se comunicaron a través de impulsos eléctricos y liberación de neurotransmisores, exactamente igual que lo hacen en el cerebro.

¿Para qué sirve?
Los autores del estudio creen que sus hallazgos pueden servir, por ejemplo, para comprobar cómo se comunican las partes sanas y las afectadas del cerebro de pacientes con alzhéimer. También se pueden estudiar otros muchos trastornos del sistema nervioso y probar fármacos dirigidos a tratarlos.

Esperan mejorar aún más la biotinta e incluir algunas mejoras a su impresora. Sea como sea, han logrado que imprimir en 3D el tejido cerebral funcional sea una realidad. Es un gran paso con el que, poco a poco, se podrían desentrañar algunos de los misterios de nuestro órgano más enigmático.