El tejido, implantado en ratones, mantiene la función contráctil y se integra gracias a una estructura multicapa con células iPS y microvasos
La ingeniería de tejidos cardíacos se ha consolidado como una vía prometedora para el desarrollo de nuevas terapias cardiovasculares. Sin embargo, uno de los principales retos ha sido hasta ahora la generación de tejido funcional con una vascularización suficiente para sobrevivir in vivo. Ahora, investigadores del grupo RegenBell del Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (Idibell) han logrado superar esta barrera al desarrollar un parche cardíaco bioimpreso en 3D que puede crecer, madurar y mantenerse funcional durante al menos un mes tras su implantación en un modelo animal.
La clave del éxito ha sido la utilización de bioimpresión 3D multicapa, una técnica que permite organizar diferentes tipos celulares y biomateriales a lo largo de los tres ejes espaciales. Hasta la fecha, estudios similares habían logrado que el tejido sobreviviera unas dos semanas, pero acababa necrosándose por falta de irrigación. En este caso, el equipo del RegenBell ha conseguido incorporar capas de pequeños vasos sanguíneos que han permitido la correcta integración con el sistema circulatorio del huésped, asegurando así la oxigenación y viabilidad del implante.
«Hemos podido observar y grabar a través del microscopio cómo el pedazo de miocardio latía correctamente y cómo se habían generado nuevos vasos sanguíneos», explica Laura Casado, investigadora del RegenBell y coprimera autora del trabajo.
La estructura combina cardiomiocitos derivados de células madre iPS y microvasos del propio huésped
La estructura del parche se basa en cinco capas organizadas en una disposición específica: tres capas de biotinta muscular con cardiomiocitos humanos derivados de células madre pluripotentes inducidas (iPS), intercaladas entre dos capas externas de biotinta vascular, elaborada con microfragmentos vasculares obtenidos del tejido adiposo del propio huésped. Esta combinación celular y arquitectónica ha permitido obtener una mayor densidad de cardiomiocitos, una vascularización más eficaz y mejor capacidad contráctil y supervivencia en comparación con los tejidos control.
Para lograr la estabilidad del tejido impreso, los investigadores han optimizado una biotinta base compuesta por gelatina, fibrinógeno, ácido hialurónico y transglutaminasa microbiana (mTG). Estos componentes aportan consistencia, elasticidad, soporte estructural y permiten la unión entre capas celulares, garantizando la cohesión del tejido una vez implantado.
Los investigadores estiman que podrían iniciar ensayos clínicos en unos cuatro años
El avance ha sido posible gracias a cuatro años de trabajo coordinado dentro del programa de medicina regenerativa del Idibell. Según el Dr. Ángel Raya, líder del estudio y coordinador del RegenBell, «queremos aplicar este pedazo de tejido cardíaco encima de la zona del corazón afectada para que recupere la funcionalidad y vuelva a latir correctamente». En cuanto a su traslación clínica, estima que “para poder llevar esta terapia al primer paciente, serían necesarios unos cuatro años más de investigación y la colaboración con otros centros”. Aunque han solicitado financiación europea, todavía no se les ha concedido.
De cara a su aplicación en humanos, se prevé utilizar células madre iPS inmunocompatibles para evitar el rechazo inmunitario. En este sentido, el Idibell lidera el proyecto europeo Haplo‑iPS, con el objetivo de crear un banco de células madre pluripotentes compatibles con amplias franjas de la población.
Fuente: isanidad.com