{"id":543361,"date":"2025-02-19T20:01:09","date_gmt":"2025-02-19T23:01:09","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=543361"},"modified":"2025-02-19T20:01:09","modified_gmt":"2025-02-19T23:01:09","slug":"impresion-de-tejidos-humanos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/impresion-de-tejidos-humanos\/","title":{"rendered":"Impresi\u00f3n de tejidos humanos"},"content":{"rendered":"

Visto desde arriba, el aparato se parece a una cinta de casete como las que se usaban en los grabadores antiguos. La diferencia es que, en lugar de dos agujeros, puede tener tres o cuatro. Cada uno de ellos contiene tejidos humanos reconstituidos: de piel, intestinales y hep\u00e1ticos. Un l\u00edquido con nutrientes y ox\u00edgeno que circula entre los orificios simula el torrente sangu\u00edneo y hace esos tejidos funcionen como \u00f3rganos en miniatura interconectados.<\/p>\n

El dispositivo, llamado human-on-a-chip <\/em>o body-on-a-chip<\/em> (BoC), ha sido probado en distintos pa\u00edses por empresas de cosm\u00e9ticos y farmac\u00e9uticas para evaluar la toxicidad de sus productos en desarrollo, y tambi\u00e9n est\u00e1 ganando terreno en Brasil. La t\u00e9cnica de impresi\u00f3n 3D (lea en Pesquisa FAPESP<\/em>, edici\u00f3n n\u00ba 276<\/a>), utilizada para producir tejidos de piel e intestinales (el de h\u00edgado todav\u00eda se produce manualmente), tambi\u00e9n ha sido empleada experimentalmente para otros fines (v\u00e9ase el recuadro<\/em><\/a>).<\/p>\n

\u201cAplicamos el ingrediente que pretendemos testear sobre la piel reconstituida y evaluamos su toxicidad, simulando el funcionamiento del cuerpo humano\u201d, explica la bi\u00f3loga Juliana Lago, investigadora del \u00e1rea de evaluaciones precl\u00ednicas de Natura<\/em>, fabricante de cosm\u00e9ticos brasile\u00f1a que adopt\u00f3 esta tecnolog\u00eda a partir del primer semestre de 2023.<\/p>\n

El BoC, un producto importado de una empresa alemana, se suma a otras t\u00e9cnicas en uso desde 2006 para reemplazar a los animales usados como conejillos de indias en los test de seguridad y eficacia de productos de belleza, higiene personal y perfumes, prohibidos en marzo de 2023 por el Consejo Nacional de Control de los Experimentos con Animales (Concea)<\/a>, del Ministerio de Ciencia, Tecnolog\u00eda e Innovaci\u00f3n (MCTI) de Brasil.<\/p>\n

\"\"

L\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span>Tejido hep\u00e1tico reconstituido manualmenteL\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/p><\/div>\n

M\u00e1s all\u00e1 de indicar cualquier da\u00f1o causado por agentes externos, los tejidos que rellenan las cavidades del chip reproducen algunas funciones de los \u00f3rganos reales. \u201cEl minih\u00edgado produce bilis [el fluido amarillo verdoso que facilita la absorci\u00f3n de las grasas y las vitaminas] y realiza todos los procesos de desintoxicaci\u00f3n, mientras que los dos tipos de c\u00e9lulas intestinales forman una barrera con un epitelio [la capa externa] y liberaci\u00f3n de moco [el l\u00edquido gelatinoso blanco o amarillento que facilita la eliminaci\u00f3n de los excrementos]\u201d, describe la bi\u00f3loga Ana Carolina Figueira, del Laboratorio Nacional de Biociencias (LNBio) del Centro Nacional de Investigaciones en Energ\u00eda y Materiales (CNPEM), de Campinas [S\u00e3o Paulo]. Ella fue la coordinadora del proyecto para el uso integrado del chip con otros tejidos, en colaboraci\u00f3n con Natura.<\/p>\n

En 2023, el CNPEM le licenci\u00f3 la tecnolog\u00eda de producci\u00f3n y los derechos de comercializaci\u00f3n de los tejidos hep\u00e1ticos e intestinales a la startup<\/em> 3D Biotechnology Solutions (3DBS), tambi\u00e9n de Campinas. A cambio, adem\u00e1s de pagar regal\u00edas, la empresa ayud\u00f3 a mejorar el proceso de producci\u00f3n de los tejidos intestinales por bioimpresi\u00f3n 3D y cedi\u00f3 la tecnolog\u00eda de fabricaci\u00f3n de las pieles humanas.<\/p>\n

La producci<\/strong>\u00f3<\/strong>n de tejidos artificiales
\n<\/strong>En 3DBS, el tejido intestinal se produce a partir de c\u00e9lulas compradas al Banco de C\u00e9lulas de R\u00edo de Janeiro (BCRJ) y la piel se elabora con base en c\u00e9lulas humanas aisladas de tejidos procedentes de cirug\u00edas de fimosis [la eliminaci\u00f3n del exceso de piel sobre el pene] practicadas a ni\u00f1os atendidos en un hospital de Santa B\u00e1rbara D\u2019Oeste, en el interior paulista. \u201cLas c\u00e9lulas descartadas de las cirug\u00edas infantiles producen r\u00e1pidamente col\u00e1geno tipo I, una prote\u00edna que necesitamos, porque le confiere resistencia y elasticidad a la piel\u201d, explica la bi\u00f3loga Ana Luiza Mill\u00e1s, directora de investigaciones de la empresa.<\/p>\n

\"\"

L\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span>Piel humana producida por bioimpresi\u00f3nL\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/p><\/div>\n

Una soluci\u00f3n con distintos tipos de c\u00e9lulas es la materia prima que se emplea en las denominadas bioimpresoras, que producen estructuras tridimensionales con c\u00e9lulas vivas, mol\u00e9culas y materiales biocompatibles. En este caso, en lugar del material pl\u00e1stico que inyecta una impresora 3D convencional para fabricar un objeto, una jeringa vierte una mezcla de c\u00e9lulas con una soluci\u00f3n de col\u00e1geno, por ejemplo, sobre una placa transparente con divisiones internas, como las que se usan para fabricar hielo en el congelador. Una computadora env\u00eda a la m\u00e1quina la informaci\u00f3n sobre las dimensiones y el formato del tejido que se desea producir, capa por capa.<\/p>\n

El tejido del instestino reconstruido forma una capa circular de 12 mil\u00edmetros (mm) de di\u00e1metro en los compartimentos de la placa, posteriormente mantenidos en una incubadora a 37 grados Celsius (\u00baC) durante 21 d\u00edas. En este per\u00edodo de tiempo, las c\u00e9lulas se diferencian y forman la barrera intestinal, responsable de la absorci\u00f3n de los nutrientes y la producci\u00f3n del moco. Una vez listos, los tejidos pueden utilizarse por el lapso de una semana.<\/p>\n

En tanto, la soluci\u00f3n con c\u00e9lulas de la piel, ni bien sale de la impresora necesita 10 d\u00edas de incubaci\u00f3n para adquirir su formato final: diminutos discos gelatinosos rosados de unos 6 mm de di\u00e1metro. \u201cEn ese tiempo, las c\u00e9lulas forman cinco capas, en el modelo experimental dermoepid\u00e9rmico, denominado piel humana full<\/em>. Otro modelo, m\u00e1s sencillo, llamado epidermis humana reconstituida (RHE), posee solamente la capa epid\u00e9rmica y se utiliza en pruebas de seguridad y eficacia de cosm\u00e9ticos\u201d, comenta Mill\u00e1s.<\/p>\n

Ella estudia la reconstrucci\u00f3n de tejidos humanos desde 2010, inicialmente con el prop\u00f3sito de producir piel para la medicina regenerativa. En su doctorado en la Universidad de Campinas (Unicamp), con apoyo de la FAPESP, trabaj\u00f3 con una sustancia extra\u00edda de la copaiba (Copaifera langsdorffii<\/em>), un \u00e1rbol originario de Brasil, que incorporada a fibras ultradelgadas puede servir como sustituto tridimensional de la piel.<\/p>\n

\"\"

L\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span>Ana Luiza Mill\u00e1s, de 3DBS, opera una bioimpresora; al lado, imagen resaltada de la jeringa que deposita una soluci\u00f3n con c\u00e9lulas en los compartimentos de una bandejaL\u00e9o Ramos Chaves\u2009\/\u2009Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/p><\/div>\n

Los nuevos rumbos de las investigaciones llevaron a m\u00e9todos de producci\u00f3n de piel por bioimpresi\u00f3n, desarrollados con expertos de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP) y de Natura, que se describieron en un art\u00edculo publicado en marzo de 2019 en la revista cient\u00edfica International Journal of Advances in Medical Biotechnology<\/em>.<\/a><\/p>\n

\u201cInicialmente produc\u00edamos pieles m\u00e1s grandes, con el doble del di\u00e1metro, pero las empresas y los centros de investigaci\u00f3n los prefieren m\u00e1s peque\u00f1os, en mayor cantidad y de menor costo para sus pruebas toxicol\u00f3gicas\u201d, dice la bi\u00f3loga Gabriela Gastaldi, investigadora de 3DBS.<\/p>\n

Los tejidos del h\u00edgado a\u00fan se producen manualmente con c\u00e9lulas importadas y del banco de R\u00edo de Janeiro, inmersas en una soluci\u00f3n de agarosa y dispuestas en moldes con 81 orificios. Al cabo de cinco d\u00edas de incubaci\u00f3n, las c\u00e9lulas se agrupan formando agregados circulares denominados esferoides, de unos 300 micrones (\u00b5m) de di\u00e1metro, visibles a simple vista.<\/p>\n

Como la empresa comenz\u00f3 a comercializar estos tejidos en 2022, el 80 % de su facturaci\u00f3n procede de las bioimpresoras y los equipos de electrospinning<\/em> o electrohilado, fabricados desde 2018 en el taller de 3DBS en S\u00e3o Paulo. La empresa tambi\u00e9n distribuye en Brasil los chips y las bombas que hacen circular a los nutrientes, fabricados desde 2019 por la empresa alemana Tiss-Use GmbH, de la que es su representante en Brasil. \u201cHemos apostado al crecimiento del uso de los tejidos y chips ante la necesidad de estandarizar los test de toxicidad y otras posibles aplicaciones que est\u00e1n empezando a vislumbrarse\u201d, dice el administrador de empresas Pedro Massaguer, director de estrategia e innovaci\u00f3n.<\/a><\/p>\n

Otras aplicaciones<\/strong>
\nAna Luiza Mill\u00e1s, de 3DBS, opera una bioimpresora; al lado, imagen resaltada de la jeringa que deposita una soluci\u00f3n con c\u00e9lulas en los compartimentos de una bandeja<\/p>\n

En Senai Cimatec, en Salvador (Bah\u00eda), la ingeniera de materiales Josiane Barbosa utiliza una bioimpresora de 3DBS para probar distintas f\u00f3rmulas de carnes producidas a partir de c\u00e9lulas bovinas o prote\u00ednas vegetales. \u201cLa bioimpresi\u00f3n facilita el proceso de reproducci\u00f3n de productos con las dimensiones y la geometr\u00eda necesarias. Tambi\u00e9n ayuda a la adherencia celular, merced a que se deposita en capas, algo m\u00e1s dif\u00edcil de hacer mediante t\u00e9cnicas manuales\u201d, dice.<\/p>\n

A principios de octubre de 2023, la estatal de investigaci\u00f3n agropecuaria Embrapa Recursos Gen\u00e9ticos y Biotecnolog\u00eda, de Brasilia, transform\u00f3 ingredientes vegetales, tales como harina de soja, habas y garbanzos, en suced\u00e1neos de filetes de pescado. Si esta investigaci\u00f3n tiene \u00e9xito, podr\u00eda dar lugar a nuevos alimentos, orientados principalmente a los mercados vegetariano y vegano.<\/p>\n

Hay otros avances en este campo. En un estudio publicado en octubre en la revista Science Advances<\/em>, cient\u00edficos brasile\u00f1os y estadounidenses informaron del desarrollo de tejidos cut\u00e1neos con estructuras similares a fol\u00edculos capilares mediante bioimpresi\u00f3n. Si esta t\u00e9cnica logra avances, podr\u00e1 proporcionar c\u00e9lulas que podr\u00edan ser de ayuda para el tratamiento de heridas o en injertos, ya que las c\u00e9lulas de la base de los fol\u00edculos son las que inician los procesos de cicatrizaci\u00f3n.<\/div>\n

Proyectos<\/strong>
\n1.<\/strong>\u00a0Validaci\u00f3n de equivalente de piel humana bioimpresa\u00a03DBSkin full-thickness bioprinted model<\/em>\u00a0(no<\/sup>\u00a021\/06621-3<\/a>);\u00a0Modalidad<\/strong>\u00a0Programa de Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe);\u00a0Investigadora<\/strong>\u00a0responsable<\/strong>\u00a0Gabriela Gomes Cardoso Gastaldi (3DBS);\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong>\u00a0R$ 453.435,08.
\n2<\/strong>. Desarrollo de\u00a0scaffolds<\/em>\u00a0bioactivos incorporados con aceites vegetales para la regeneraci\u00f3n de tejido cut\u00e1neo con base en la tecnolog\u00eda de electrohilado (no<\/sup>12\/09110-0<\/a>);\u00a0Modalidad<\/strong>\u00a0Beca doctoral;\u00a0Investigador<\/strong>\u00a0responsable<\/strong>\u00a0Edison Bittencourt (Unicamp);\u00a0Becaria\u00a0<\/strong>Ana Luiza Garcia Massaguer Mill\u00e1s;\u00a0Inversi\u00f3n<\/strong>\u00a0R$\u00a0<\/strong>135.828,23.<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos
\n<\/strong>MILL\u00c1S, A.\u00a0et al<\/em>.\u00a0Approaches to the development of 3d bioprinted skin models: The case of Natura Cosmetics<\/a>.\u00a0International Journal of Advances in Medical Biotechnology.<\/strong>\u00a0v. 2, n. 1. mar. 2019.
\nCATARINO, C. M.\u00a0et al<\/em>.\u00a0Incorporation of hair follicles in 3D bioprinted models of human skin<\/a>.\u00a0Science Advances.<\/strong>\u00a0v. 9, n. 41. oct. 2023.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Piel, h\u00edgado e intestinos producidos artificialmente asoman como alternativas a las pruebas de cosm\u00e9ticos en animales","protected":false},"author":684,"featured_media":543362,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[],"coauthors":[2721],"class_list":["post-543361","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-tecnologia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/543361","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/684"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=543361"}],"version-history":[{"count":4,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/543361\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":543385,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/543361\/revisions\/543385"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/543362"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=543361"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=543361"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=543361"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=543361"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}