¿Podría el tejido bioimpreso en 3D resolver la crisis mundial de donantes de órganos?

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  • El trasplante de órganos debe reformarse drásticamente para mejorar notablemente la vida de las personas gravemente enfermas en todo el mundo.

  • Equilibrar la demanda de órganos con la oferta es un proceso complejo y estresante.

  • El tejido bioimpreso podría revolucionar el mundo de la medicina y tiene el potencial de eliminar la necesidad de órganos de donante.

El mundo ha superado la pandemia de COVID-19, que puso a los sistemas sanitarios de todo el mundo en una situación peligrosa y obligó a los gobiernos a reevaluar con rapidez la forma en que prestan los servicios sanitarios a sus ciudadanos. Ahora, con el aumento de la tasa de enfermedades crónicas entre sus poblaciones, los países de todo el mundo se centran en cómo pueden reducir las estancias hospitalarias y facilitar opciones de trasplante rápidas.

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Los registros de donantes de órganos que funcionan en la mayoría de los países utilizan métodos manuales para emparejar donantes y receptores. Esto suele hacerse a través de organizaciones nacionales, con la ayuda de algunos sistemas automatizados que cruzan criterios, como el grupo sanguíneo y la distancia entre las ubicaciones del donante y del receptor. Sin embargo, este sistema presenta desafíos inherentes para igualar la demanda y la oferta de órganos, entre ellos:

Registros de donantes fallidos

No todos los donantes de órganos registrados pueden llegar a donar, quizás por motivos médicos, religiosos u otros. Además, las coincidencias de órganos rara vez se producen a nivel internacional o en grandes zonas geográficas, debido a las limitaciones para compartir las bases de datos de donantes de órganos disponibles y, lo que es más importante, a los desafíos del transporte de órganos

El emparejamiento debe ser muy específico

El emparejamiento entre donante y receptor para un posible trasplante va más allá de los grupos sanguíneos. Otros factores incluyen: la etnia, el tamaño corporal y la situación geográfica; dado que los órganos tienen un tiempo de supervivencia limitado fuera del cuerpo humano, normalmente de unas pocas horas entre la extracción y el trasplante, debe tenerse en cuenta la distancia entre los hospitales. El hígado, el páncreas y los órganos intestinales deben trasplantarse en un plazo de 12 horas, y el corazón y los pulmones en un plazo de seis horas.

La demanda supera a la oferta

Dada la gran demanda de órganos vitales, los pacientes con un estado de salud en deterioro son los preferidos y ocupan los primeros puestos de la lista de espera para trasplante. Esto pone en peligro las posibilidades de que un paciente recién diagnosticado encuentre urgentemente un donante adecuado, lo que lo condena a una espera indefinida de un órgano de reemplazo. Cada 10 minutos, se añade una nueva persona a la lista nacional de espera para trasplante solo en Estados Unidos, lo que complica aún más el proceso y amplía la brecha entre la oferta y la demanda de órganos.

El rechazo del órgano tras el trasplante también es motivo de gran preocupación. Deben utilizarse inmunosupresores para evitar que el cuerpo del receptor rechace el órgano del donante, pero estos fármacos tienen efectos secundarios médicos a largo plazo que agravan los problemas del receptor.

Solo el 50 % de las personas en lista de espera recibirán un órgano en un plazo de cinco años

United Network for Organ Sharing

El tejido bioimpreso podría revolucionar el mundo de la medicina y tiene el potencial de eliminar la necesidad de órganos de donante.
Número de candidatos estadounidenses en espera de determinados trasplantes de órganos a noviembre de 2022. Image: Statista

La pandemia de COVID-19 empeoró los periodos de espera para la disponibilidad de órganos en todo el mundo. Hubo un cambio repentino y una pausa en las cirugías y tratamientos prioritarios que administraban los hospitales. La comunidad médica tuvo que hacer frente a retos nuevos y desconocidos que planteó la pandemia. Los trasplantes pasaron a un segundo plano mientras personas aparentemente sanas perdían la vida por esta nueva enfermedad, y sus órganos infectados no eran aptos para el trasplante.

Los desafíos a largo plazo mencionados anteriormente se agravaron con los retrasos indefinidos para encontrar órganos adecuados, y la crisis se profundizó para los pacientes en lista de espera para trasplante. Los enfermos críticos afrontan la pérdida de empleo y las preocupaciones económicas debidas a una hospitalización prolongada; la sensación de ser una carga para los familiares que además hacen de cuidadores; y el deterioro de su salud, debido a los tratamientos prolongados para mantener el órgano que falla. Los problemas son interminables y múltiples.

El gasto sanitario de los países ha aumentado tras la pandemia, pero no es suficiente para atender las necesidades de los ciudadanos de todo el mundo que requieren el trasplante de un órgano vital. Los gobiernos deben invertir en proyectos de I+D que busquen soluciones que ayuden a cerrar la brecha entre la oferta y la demanda de órganos disponibles.

La bioimpresión 3D ha demostrado un enorme potencial como herramienta igualadora para ayudar a cerrar esta brecha creciente. Las soluciones bioimpresas en 3D son específicas para cada paciente y se crean a partir de sus propias células madre. Esto hace que el rechazo del tejido u órgano cultivado en laboratorio trasplantado sea prácticamente nulo. Además, como el tejido bioimpreso puede crearse bajo demanda, reduce los desafíos del transporte de órganos, dado su tiempo de supervivencia limitado fuera del cuerpo del donante, y ayuda a reducir las cargas económicas que supone el gasto del sistema sanitario público y el de los pacientes que pagan su tratamiento.

El tejido bioimpreso, que sirve de base para preparar órganos formados por múltiples tipos de tejido, ha alcanzado ya una fase madura. Avanzar hacia el desarrollo de órganos en laboratorio implica el desafío de igualar la complejidad del entorno biológico de distintos órganos. Se espera que esto se supere pronto gracias a los avances en las tecnologías de bioimpresión que ayuden a recrear estructuras complejas de múltiples tejidos, específicas para cada paciente, que forman los órganos del cuerpo.

Las historias de éxito con tejido bioimpreso han dado esperanza a muchos, como veteranos de guerra con lesiones cutáneas que necesitan injertos de piel. Y, incluso se están llevando a cabo trabajos vitales sobre investigación de tejido bioimpreso en el espacio. La utilización de la bioimpresión en cirugía en un futuro próximo es más una realidad que una ficción.

Los avances tecnológicos han dado un gran salto en la última década. Estamos en el camino hacia avances que impulsarán la traslación clínica de la tecnología de bioimpresión 3D. Lo que necesitamos ahora es una colaboración multilateral entre partes interesadas que impulse conjuntamente los esfuerzos para preparar la integración generalizada de las soluciones de tejido bioimpreso en nuestro ecosistema. Esto implica preparar marcos regulatorios que reconozcan las bioimpresoras como productos sanitarios y como herramientas quirúrgicas.

También debemos regular las biotintas y las materias primas utilizadas en la bioimpresión, y formar a los cirujanos en esta tecnología médica que cambiará las reglas del juego, mediante programas de desarrollo de capacidades. El Centro de Salud para la Atención Sanitaria es un convocante clave de partes interesadas que puede tender puentes entre los reguladores y los innovadores de todo el mundo.

Next Big Innovation Labs (NBIL), Technology Pioneer del Foro Económico Mundial, contribuye a impulsar la transición que el mundo desea hacia la medicina personalizada y las pruebas de precisión. La línea de bioimpresoras TRIVIMA de NBIL se ha concebido con la visión de democratizar la bioimpresión y proporcionar tecnología de ingeniería accesible a la amplia comunidad de investigadores, innovadores en los ámbitos de la ciencia de materiales y la biotecnología.

Comienza apoyando la industria de pruebas de cosméticos y ciencias de la vida, de varios miles de millones de dólares, en la transición de las pruebas con animales hacia la opción más ética y financieramente sostenible de ensayar con tejidos bioimpresos cultivados en laboratorio. También busca atender la demanda de grandes farmacéuticas, dado que se han despejado obstáculos regulatorios gracias a la Ley de Modernización 2.0 actualizada de la FDA estadounidense, que ahora autoriza el uso de tejidos bioimpresos como alternativas a los animales.

Los reguladores e investigadores deben trabajar de forma colaborativa para reescribir las normas y reglamentos médicos y crear un camino que permita que el tejido bioimpreso sea accesible para los clínicos. También deben evaluar las preocupaciones éticas sobre el posible comercio de órganos y educar a la población para que acoja en nuestras vidas una tecnología y un resultado potencialmente revolucionarios de la Industria 4.0 que nos permitirán llevar vidas más sanas y más largas.

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