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Científicos imprimen córneas humanas en 3D


Las primeras córneas humanas han sido impresas en 3D por un equipo de investigación de la Universidad de Newcastle.

Como la capa más externa protectora del ojo humano, la córnea tiene un papel importante en el enfoque de la visión. Es responsable de la transmisión y la refracción de los haces de luz incidente que a su vez se enfocan en la retina por la lente.

Sin embargo, hay una escasez significativa de córneas disponibles para trasplantes. La Organización Mundial de la Salud estima que 10 millones de personas en todo el mundo requieren cirugía para prevenir la ceguera corneal como resultado del tracoma, y otros 4,9 millones sufren de ceguera total debido a la cicatrización de la córnea.

La necesidad clínica, no abastecida de donantes de córnea, ha llevado a un esfuerzo creciente para el desarrollo de sustitutos corneales artificiales, que deben cumplir criterios específicos si van a imitar funcionalmente la córnea natural.

El profesor de la Universidad de Newcastle, Che Connon, y sus colegas examinaron la viabilidad de generar córneas artificiales y biológicas mediante bioimpresión neumática de extrusión 3D.

Al crear una 'bio-tinta', utilizando células estromales corneales humanas mezcladas con alginato y colágeno, los investigadores pudieron imprimir córneas utilizando una simple bioimpresora 3D de bajo costo.

La bio-tinta se extruyó con éxito en círculos concéntricos para formar la forma de una córnea humana. Tardó menos de 10 minutos en imprimir. Luego se mostró que las células del estroma se cultivan o crecen.

"Muchos equipos en todo el mundo han estado buscando la bio-tinta ideal para hacer que este proceso sea factible", dijo el profesor Connon.

"Nuestro exclusivo gel mantiene vivas las células madre, mientras que produce un material que es lo suficientemente rígido como para mantener su forma, pero lo suficientemente suave como para ser exprimido por la boquilla de una impresora 3D".

"Esto se basa en nuestro trabajo anterior, en el que mantuvimos las células vivas durante semanas a temperatura ambiente dentro de un hidrogel similar".

"Ahora tenemos células madre listas para utilizar, y que contienen bio-tinta que permiten a los usuarios comenzar a imprimir tejidos sin tener que preocuparse por el crecimiento de las células por separado".

Los científicos también demostraron que podían construir una córnea para que coincida con las especificaciones únicas del paciente.

Las dimensiones del tejido impreso se tomaron originalmente de una córnea real. Al escanear el ojo de un paciente, los investigadores pudieron utilizar los datos para imprimir rápidamente una córnea que coincidiera con el tamaño y la forma.

"Nuestras córneas impresas en 3D ahora tendrán que someterse a más pruebas y pasarán varios años antes de que podamos estar en posición de poder utilizarlas para trasplantes", dijo el profesor Connon.

"Sin embargo, lo que hemos demostrado es que es factible imprimir córneas utilizando coordenadas tomadas del ojo del paciente, y por último, que este enfoque tiene el potencial de combatir la escasez mundial".

"Estamos encantados con el éxito de los investigadores de la Universidad de Newcastle en el desarrollo de la impresión 3D de córneas utilizando tejido humano", dijo el Dr. Neil Ebenezer, director de investigación, políticas e innovación en Fight for Sight.

"Esta investigación destaca el progreso significativo que se ha logrado en esta área y este estudio es importante para acercarnos un paso más a reducir la necesidad por donaciones de córneas, lo que impactaría positivamente a algunos pacientes que viven con pérdida de visión".

Un artículo que informa este trabajo será publicado en la edición de agosto de 2018 de la revista Experimental Eye Research.

Referencia del documento científico:
Abigail Isaacson et al. 2018. Bioimpresión 3D de un equivalente a una estroma corneal. Experimental Eye Research, Volumen 173, agosto de 2018, páginas 188-193; doi: 10.1016 / j.exer.2018.05.010

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