Células de la glándulaEl primer páncreas biónico del mundo con vasos sanguíneos fue impreso por científicos polacos de la Fundación para la Investigación y el Desarrollo de la Ciencia, un trabajo único fue dirigido por el Dr. Michal Wshola . En abril, los científicos planean implantar los pétalos e islotes del páncreas en ratones para probar su función en un organismo vivo. Los experimentos con cerdos están programados para octubre de 2019.
"Nadie ha desarrollado un órgano parenquimatoso con
vascularización completa", dijo el cirujano de trasplantes Dr. Michal Vshola. Anteriormente, desarrolló un nuevo método para el tratamiento mínimamente invasivo de la diabetes complicada mediante el trasplante endoscópico de islotes pancreáticos debajo de la mucosa gástrica. Su nuevo proyecto, el
páncreas biónico, también podrá tratar la diabetes en el futuro.
El páncreas impreso consiste exclusivamente en islotes pancreáticos; ella no tiene
función exocrina . Los investigadores creen que ella podrá restaurar la producción de insulina en el cuerpo de un paciente con diabetes. Actualmente, esto solo es posible administrando la hormona usando un dispensador de insulina o una bomba.
Michal Vshola, cirujano, experto en trasplantes“El páncreas humano produce jugo pancreático , que nos ayuda a digerir los alimentos. También porta alrededor de un millón de islotes pancreáticos, pequeñas protuberancias que consisten en células alfa y beta que producen insulina y glucagón . Los islotes pancreáticos están dañados en personas con diabetes, no tienen células que produzcan insulina y glucagón. Solo se produce jugo pancreático. Por lo tanto, usan inyecciones de insulina. Decidimos cultivar un órgano que produzca insulina y glucagón utilizando células alfa y beta ”, dijo el Dr. Vshola a PAP en una entrevista.
Los científicos polacos tomaron células de los islotes de animales y las mezclaron con
bio -
tinta , una sustancia que permite que las células sobrevivan. La bioimpresora comenzó a colocarlos en el biorreactor de acuerdo con el esquema tridimensional desarrollado previamente. Al mismo tiempo, usando una segunda jeringa, los investigadores imprimieron vasos sanguíneos a través de los cuales la sangre fluiría en el órgano.
“Después de imprimir nuestro páncreas, no vimos cuán natural se veía, no nos interesó en absoluto. Confirmamos que pudimos imprimir un órgano de 1–1.5 cm de grosor, y que este órgano tiene una vasculatura densa para que todas las células de los islotes del páncreas estén bien provistas de glucosa y oxígeno ”, dice el Dr. Vshola.
Los ingenieros polacos necesitaban crear la bio-tinta correcta, porque ninguna de las tintas existentes era adecuada para este experimento. Otra dificultad fue asegurar que el líquido en la jeringa, en el cartucho, después de la impresión y la exposición a factores físicos y químicos, se vuelva denso y forme capas, y también retenga su estructura.
“Un estudio matemático nos permitió evaluar qué tan funcional será este órgano después de la activación del flujo sanguíneo. Cómo se comportará la sangre en este órgano, dependiendo de varios valores de su presión y
hematocrito : la cantidad de glóbulos rojos en la sangre ". Algunos vasos tuvieron que alargarse, otros tuvieron que acortarse ”, dice el Dr. Vshola.
Científicos en el trabajoEn abril, los pétalos pancreáticos con islotes se probarán en ratones. Estas pruebas finalizarán en junio. En octubre de 2019, se analizará en cerdos un gran fragmento del páncreas de varios centímetros de tamaño con vasos. "Necesitamos verificar cómo funcionará el órgano en un organismo vivo, cómo se formará la microcirculación en él y cómo cambiará su estructura", dice el Dr. Vshola.
Según el médico, nadie ha hecho esto antes. “En otros experimentos, los andamios biodegradables son poblados por células y luego implantados en humanos. Esto se puede usar solo para ciertos tipos de tejidos, como el cartílago, los huesos, la tráquea o la vejiga, pero no para el hígado, el páncreas, los riñones o los pulmones, porque son órganos parenquimatosos que necesitan una vasculatura. La vascularización fue un gran problema ”, dice.
"El 14 de marzo, durante una subasta benéfica de artículos científicos, presentaremos los resultados de nuestro trabajo sobre el páncreas biónico y esperamos establecer contactos con la empresa con miras a un mayor desarrollo", dice el Dr. Vshola. Explica que fue este páncreas biónico el que se imprimió a partir de células de cerdo: "Pero esto no es importante, porque lo consideramos como un ejemplo".
El proyecto de impresión 3D de páncreas biónico, implementado por la
Fundación para el Desarrollo de la Investigación y la Ciencia , está cofinanciado por el
Centro Nacional de Investigación y Desarrollo a través del programa STRATEGMED III. Los miembros del consorcio incluyen
el Instituto Nencki , la
Universidad Tecnológica de Varsovia , la
Universidad Médica de Varsovia , el Hospital Infant Jesus y
MediSpace . El objetivo del proyecto es hacer crecer el páncreas personalizado a partir de las células madre del paciente, lo que eliminaría la respuesta inmune.
Los iniciadores y fundadores de
Cellink , pionero de la bioimpresión en 3D, están interesados en investigar el consorcio polaco. Eric Gatenholm y Héctor Martínez visitarán el laboratorio de la Fundación y participarán en una subasta de caridad destinada a recaudar fondos para la investigación.