Cientificos logran un gran avance en la biofabricación de órganos

Al recrear la estructura helicoidal de los músculos del corazón, los investigadores mejoran la comprensión de cómo late el corazón.

Bioingenieros de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard (SEAS) han desarrollado el primer modelo biohíbrido de ventrículos humanos con células cardíacas latentes alineadas helicoidalmente, y han demostrado que la alineación muscular, aumenta drásticamente la cantidad de sangre que el ventrículo puede bombear con cada contracción. La investigación se publico en Science.

Un diagrama esquemático de la alineación helicoidal de un corazón humano. (Crédito: Michael Rosnach/Harvard SEAS)

La enfermedad cardíaca, la principal causa de muerte, en cierto grado es letal parte porque el corazón, a diferencia de otros órganos, no puede repararse después de una lesión. Es por eso que la ingeniería de tejidos es importante para el futuro de la medicina.

Para lograr construir un corazón humano desde cero, los investigadores necesitan replicar las estructuras únicas que componen el corazón. Esto incluye la recreación de geometrías helicoidales, que crean un movimiento de torsión a medida que late el corazón. Durante mucho tiempo se teorizo que este movimiento de torsión es fundamental para bombear sangre a grandes volúmenes, pero demostrarlo ha sido difícil, en parte porque la creación de corazones con diferentes geometrías y alineaciones ha sido un desafío.

Este avance fue posible gracias a un nuevo método de fabricación textil aditiva, Focused Rotary Jet Spinning (FRJS), que permitió la fabricación de fibras alineadas helicoidalmente de alto rendimiento con diámetros que van desde varios micrómetros hasta cientos de nanómetros. Desarrolladas en SEAS por el Grupo de Biofísica de Enfermedades de Kit Parker, las fibras FRJS dirigen la alineación celular, lo que permite la formación de estructuras de ingeniería tisular controladas.

Un ventrículo bicameral centrifugado FRJS. (Crédito: Grupo de Biofísica de Enfermedades/Harvard SEAS)

“Este trabajo es un gran paso adelante para la biofabricación de órganos y nos acerca a nuestro objetivo final de construir un corazón humano para trasplante”, dijo Parker, profesor de bioingeniería y física aplicada de la familia Tarr en SEAS y autor principal del artículo.

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