La bioimpresión 3D se encuentra en un momento clave de su desarrollo. Las posibilidades son ahora casi infinitas y supone una auténtica revolución que va a sacudir el mundo de la investigación y la medicina. Gracias a haber sido seleccionado en la convocatoria de Investigación en Salud Health Research 2020 de la Fundación ”la Caixa”, el equipo de la investigadora Elena Martínez del Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC), en consorcio con el Laboratorio Ibérico Internacional de Nanotecnología (INL) y el Instituto de Investigación Oncológica Vall d’Hebron (VHIO), podrá iniciar una investigación basándose en esta técnica. La investigadora nos cuenta cómo la recreación del entorno en que se mueven las células cancerosas puede suponer un giro en la lucha contra el cáncer colorrectal metastásico. 

¿Cómo llegaste a interesarte por las técnicas de bioimpresión 3D?
El interés me viene por mi formación en física experimental. Muchos de los métodos que se utilizan para fabricar tejidos proceden de las técnicas de micro y nanofabricación que originalmente se llevaron a cabo para producir chips de ordenador. Poco a poco estas tecnologías se han ido adaptando a diferentes tipos de materiales para integrar los componentes celulares. Mi objetivo es llevar estas técnicas al campo biomédico.

¿Pero es posible recrear un entorno tan complejo en el laboratorio?
Una de las características del cáncer colorrectal es que es extremadamente sensible al entorno que rodea a las células. Por tanto es muy importante poder imitar este entorno desde el punto de vista químico, físico y biológico. Obviamente los sistemas con los que trabajamos no pueden recrearlo al 100 %, pero sí sus características más esenciales. Y lo que intentamos es que las células se comporten de una manera similar a cómo lo harían en los tejidos de nuestro cuerpo.

 

 

Concretamente, ¿qué papel desempeña la bioimpresión 3D para entender cómo se desarrolla el cáncer colorrectal metastásico?
Se sabe que la evolución de este tipo de cáncer viene determinada por la naturaleza de las células que circulan por la sangre del paciente, que son capaces de atravesar los vasos sanguíneos e invadir otros tejidos e incluso órganos. Así se produce la metástasis. Lo que pretendemos con la bioimpresión 3D es precisamente crear un dispositivo, un chip que imita una vena o un vaso sanguíneo, e inyectar las células para que nos revelen si podrían invadir otros órganos. Si entendemos cómo funciona este proceso será más fácil saber qué terapias se pueden utilizar. 

¿En qué punto de la investigación nos encontramos ahora mismo?
Estamos todavía en la fase preliminar. Ya sabemos cómo aislar estas células circulantes que causan la metástasis y cómo recrear con una bioimpresora 3D estos vasos sanguíneos, qué material utilizar y cómo introducir las células. Confiamos en que, a partir de diciembre, cuando empiece el proyecto, podamos poner todos estos elementos en común e iniciar la investigación.

Esta semana se celebra la Semana Europea contra el Cáncer de Pulmón. ¿La bioimpresión 3D puede ayudar también a detectar la metástasis en este tipo de cáncer?
El cáncer de pulmón es uno de los cánceres que se puede beneficiar de disponer de modelos tridimensionales que representen de manera fidedigna el entorno celular en que se desarrollan. De hecho, queremos sentar las bases de una tecnología que en un futuro se pueda utilizar para otros tipos de cáncer y las herramientas que vamos a utilizar son fácilmente aplicables. Si se ha elegido el cáncer colorrectal metastásico es precisamente porque sus opciones terapéuticas son extremadamente limitadas. Queremos establecer una tecnología que se pueda implementar en el ámbito hospitalario y que pueda dar una predicción de respuesta fiable y lo suficientemente simple como para que se pueda aplicar en pacientes cuyas opciones terapéuticas no están claras. 

¿En qué medida es importante para vuestra investigación que la Fundación ”la Caixa” os haya seleccionado en su convocatoria de Investigación en Salud Health Research 2020?
Para nosotros tiene una importancia primordial. Somos un grupo tecnológico y el hecho de poder tener esta oportunidad de colaborar directamente con grupos médicos como el Instituto de Oncología de la Vall d’Hebron representa una oportunidad impagable. El hecho de que nuestra tecnología se pueda transferir e implantar solo es posible a través de este tipo de convocatorias que financian el intercambio entre la investigación y la medicina.

Recientemente, unos investigadores japoneses han desarrollado piezas bioimpresas en 3D para liberar medicamentos según las necesidades del paciente. ¿La bioimpresión puede servir también para el tratamiento del cáncer?
La bioimpresión 3D puede servir para generar dispositivos que se puedan utilizar directamente como terapia. Una de las opciones sería utilizar un biomaterial en el que se incorpora un fármaco que se va liberando de forma sostenida y localizada. Esto minimizaría los efectos secundarios al liberar esa dosis en partes concretas del organismo.

¿Podrá incluso crear órganos?
Es la técnica más prometedora para crear órganos, aunque no en un futuro muy cercano. Pero crear tejidos que se puedan utilizar en medicina regenerativa sí que es una realidad a más corto plazo.

¿Cuáles son tus pronósticos en cuanto a la lucha contra el cáncer en los próximos años?
Creo que la bioimpresión será un elemento clave en la lucha contra el cáncer. Se sabe que las células cancerígenas, cuando se cultivan de manera tradicional en laboratorio, se comportan de una manera que no es fisiológica. Para que lo sean hay que cultivarlas en un entorno parecido al que existe en los tejidos y la bioimpresión 3D es una herramienta capaz de recrear estos entornos. Así que en el momento en que estas tecnologías sean ampliamente utilizadas, esperamos que ayuden a encontrar tanto dianas terapéuticas como respuestas fiables y predictivas de tratamientos contra el cáncer.

 

Fotografía: Marina Castells