Jorcano: “Llegará un momento en el que será habitual el trasplante de órganos bioimpresos”
El primer científico en fabricar piel humana con una máquina avisa de que aún mueren muchos pacientes esperando una donación, problema que la tecnología podría cambiar
“Hoy bioimprimimos cosas muy sencillas, como pieles humanas. Pero si algún día somos capaces de producir corazones o riñones, que es por lo que todos trabajamos, llegará un momento en el que el trasplante de órganos obtenidos en el laboratorio será habitual”. Con este mensaje esperanzador concluyó José Luis Jorcano Noval, biólogo molecular e investigador de la Universidad Carlos III de Madrid, su ponencia en la VI Semana de la Ciencia “Margarita Salas” de LA NUEVA ESPAÑA, que se desarrolla –tanto en formato presencial como online– con el patrocinio del Instituto Oftalmológico Fernández-Vega, Asturagua, Bayer, Química del Nalón, Ieducae y Unicaja Banco, y está subvencionada por el Gobierno del Principado de Asturias.
“El trabajo con Álvaro Meana nos demostró que podíamos pasar de una producción manual de piel a otra automática”
Y es esperanzador porque, como recordó el propio Jorcano, “el número de pacientes que esperan por un trasplante es muy inferior al número de donantes existentes en la actualidad”, de forma que “muchos enfermos siguen muriendo”. Incluso en España, que es líder en donaciones per cápita. No obstante, el artífice de la primera piel humana bioimpresa en 3D –fue en 2017– ya advierte que la producción de órganos complejos y perfectos aún tardará. “Estamos muy lejos de hacer órganos y tejidos parecidos a los que tenemos (a los reales). Lo que producimos ahora son remedios, que, en el mejor de los casos, nos pueden permitir salvar vidas”, señaló el profesor del departamento de Bioingeniería de la Carlos III.
José Luis Jorcano, que fue presentado ayer por Jesús Merayo, director de I+D de la Fundación de Investigación Oftalmológica Fernández- Vega, dirige a sus 72 años un equipo multidisciplinar de doce científicos dedicados a la bioimpresión. “No solo trabajamos con células como harían los biólogos y no solo trabajamos con máquinas como harían los ingenieros. Combinamos ambos mundos”, describió. De forma que su grupo de investigación está formado por biólogos, ingenieros, físicos, matemáticos, químicos... Todos ellos lograron en 2017 un gran hito: bioimprimir por primera vez en el mundo piel humana “totalmente funcional” para hacer trasplantes y testeos de productos farmacéuticos, cosméticos y químicos. Ahora la mirada está puesta más allá: en mejorar esa piel artificial y superar los múltiples “desafíos” que presenta la fabricación de órganos complejos, como un corazón.
“A nivel tecnológico, la bioimpresora no es tan compleja; lo complicado son las biotintas”
Pero, paso a paso. El biólogo gijonés –que también tiene formación en física y, de hecho, realizó el posdoctorado en el Instituto Max Planck de Alemania– explicó en su conferencia que el antecedente a la bioimpresión fue un proyecto que realizó junto al médico gijonés Álvaro Meana, del Centro Comunitario de Sangre y Tejidos del Principado de Asturias, que ayer asistió al Club Prensa Asturiana LA NUEVA ESPAÑA para seguir desde primera fila la ponencia. “Tuve la enorme suerte de encontrarme con él. Álvaro había desarrollado un sistema que permitía, a partir de una pequeña biopsia de piel del tamaño de un sello, producir un metro cuadrado de piel, y ser trasplantada”, explicó. Con esa piel artificial se trataron una media de veinte pacientes al año, actuando sobre quemados extensos y salvando vidas. Una pierna, un torso, un antebrazo... Fue, entonces, cuando José Luis Jorcano pensó en la bioimpresión “en un momento en el que estaba emergiendo”. “El trabajo con Álvaro Meana nos demostró que teníamos los métodos suficientes para pasar de una producción manual a otra completamente automatizada. Además, la bioimpresión se suponía que lo hacía más rápido, abarataba costes y con ella no decrecía la calidad del producto”. Y así fue.
Con la ayuda de Juan Francisco del Cañizo, catedrático de Fisiopatología Quirúrgica de la Universidad Complutense de Madrid, el gijonés y su equipo construyeron una bioimpresora, que desde 2017 se ha ido perfeccionando. ¿Y cómo funciona esta máquina? Aparentemente, es muy similar a la impresora de los ordenadores y tecnológicamente, confesó José Luis Jorcano, “no es tan compleja”. Sus singularidades son dos: actúa en el eje Z, de ahí que sea 3D, y, lo más importante, trabaja con biotintas. Es decir, células, proteínas, enzimas de crecimiento... Materiales que son “muy sensibles al estrés mecánico y a la luz ultravioleta”. Por tanto, el gran reto de la máquina es que “su funcionamiento no altere las propiedades de estos biomateriales”.
En concreto, su prototipo está compuesto por cuatro biotintas, contenidas en unos cartuchos que son jeringas. “Tres de ellas llevan la dermis, es decir, células, fibroplastos, plasma sanguíneo y calcio, que se van mezclando. Y la cuarta, que va encima, es la epidermis”, detalló. Sobre todo ello se deposita un líquido nutritivo y, tras ello, se mete toda la mezcla en una incubadora, porque esa piel “tiene que madurar”. Al cabo de veinte días, se saca y ya tenemos piel humana sin pelo “capaz de ser trasplantada”. De momento, el científico de la Universidad Carlos III de Madrid solo realiza trasplantes en ratones inmunodeprimidos, ya que la intervención en humanos requeriría trabajar en salas blancas, lo cual es costoso, y un planteamiento empresarial que su laboratorio ahora mismo no tiene. En lo que sí ha avanzado su equipo es en la utilización de esta piel humana bioimpresa para el testeo de nuevos medicamentos o cosméticos. Más aún, cuando ya no se pueden realizar estas pruebas en animales. “Eso hace que las firmas busquen desesperadamente fórmulas para trabajar en humanos”, comentó.
Jorcano, que fue en 2011 nombrado “Antiguo Alumno Distinguido” por la Asociación de Antiguos Alumnos del Instituto Jovellanos, expresó que en la bioimpresión un ingrediente clave es la matriz extracelular, “el andamiaje que rodea a las células”. “Esto es muy importante –subrayó– porque confiere a los tejidos forma tridimensional y tamaño, además de propiedades mecánicas. Y la piel tiene propiedades mecánicas de las que no somos conscientes. Si hacemos un pinzamiento, ¿por qué no me queda la piel en la mano? Si engordo, ¿por qué no se rompe y, en lugar de ello, estira? Todo eso es gracias a la matriz extracelular”. Y que las bioimpresoras producen, aunque para acabar desapareciendo. Son biodegradables, ya que el objetivo es que “las células acaben haciendo su propio andamiaje” natural.
El biólogo molecular, que no pudo contestar a las preguntas del público porque tenía que volver ayer mismo a Madrid –“el deber manda”, lamentó–, aportó datos del valor que la bioimpresión alcanza hoy en el mercado mundial. En aplicación clínica se gasta al año nada menos que 22.000 millones de euros. Y en el testeo de productos, lo mismo: 22.700 millones. Estos números son síntoma de que la bioimpresión ya no es cosa del futuro, sino del presente. Y en este mundo sobresale un asturiano: José Luis Jorcano.
