Ingeniería de construcciones funcionales de la piel: una comparación de la bioimpresión tridimensional con los métodos tradicionales

Autores: Dr. Gurtej Singh, Alejandro Dagum MD, Marcia Simon, PhD e Miriam Rafaelovich, PhD

La ingeniería de tejidos de la piel es un procedimiento quirúrgico que consiste en quitar la piel de un área de su cuerpo y moverla a un área diferente de nuestro cuerpo. Este método que implica la impresión en 3D ha permitido a los cirujanos colocar injertos de piel sobre un área del cuerpo donde se ha perdido la piel. Se usa comúnmente para tratar la cirugía de cáncer de piel, reparar una herida abierta grande, tratar llagas en la piel que no cicatrizaron bien y tratar quemaduras. Este procedimiento se utiliza como un enfoque más moderno y de vanguardia para curar lesiones y quemaduras en la piel. Nuestros médicos realizaron un estudio de investigación para presentar cómo el nuevo nivel de ingeniería de tejidos de la piel ha superado ampliamente el método convencional de reparación de la piel.

A continuación se presentan algunas preguntas relevantes para el estudio, que comparan la bioimpresión 3D y los métodos tradicionales.

P: ¿Qué muestra el estudio en términos de ventajas que tiene la piel generada por impresión 3D sobre los métodos tradicionales?
A: Nuestro estudio muestra que la impresión 3D puede producir excelentes equivalentes de piel a la par o posiblemente mejores que los métodos tradicionales. Además, la impresión 3D tiene la ventaja de que los equivalentes de la piel se pueden imprimir utilizando múltiples tipos de células, como células modificadas genéticamente para mejorar el rendimiento o corregir anomalías genéticas. La angiogénesis, o la incorporación de vasos sanguíneos funcionales, es el santo grial de los órganos de ingeniería tisular, pero ha habido poco éxito en esta área. La impresión 3D puede superar este problema mediante la impresión de modelos de piel con una red arterial o venosa autoensamblada. Finalmente, abre la posibilidad de imprimir parches para la piel personalizados para los socorristas en ubicaciones remotas, que se pueden empaquetar y aplicar sobre una herida, como un vendaje vivo. Por lo tanto, es una tecnología transformadora con la capacidad de ser automatizada y estandarizada.

P: ¿Cuáles son las posibles aplicaciones clínicas?
A: Estas construcciones de piel proporcionan el "vendaje vivo" que puede enviarse al personal de primera respuesta en el terreno, como soldados o bomberos en zonas remotas, que son susceptibles a lesiones graves o quemaduras en grandes áreas del cuerpo. La piel impresa permite la automatización, el despliegue rápido y la construcción autóloga. Cuando no se requiere para tratamientos clínicos, la técnica se adapta fácilmente en laboratorios, y la piel, técnicamente viva y funcional, puede utilizarse para probar terapias farmacológicas con potencial tóxico antes de su administración a humanos, como las vacunas transdérmicas. Productos de piel de consumo, como cosméticos, productos de limpieza, etc., pueden probarse en estos modelos de piel para obtener resultados precisos sobre la respuesta del tejido humano, sin utilizar humanos ni animales reales.

P: Esto parece funcionar solo con resultados de laboratorio. ¿Qué pasa con cualquier construcción con animales o en pacientes humanos?
A: Las construcciones de piel se pueden usar para pruebas de laboratorio, como dijimos anteriormente. PERO, si se imprimen en una instalación GMP, entonces se pueden usar en humanos en entornos clínicos. La fabricación GMP es muy costosa, pero la tecnología salva vidas y vale la pena el costo cuando es necesario. De hecho, la Dra. Marcia Simon, coautora de este artículo, ha estado construyendo una instalación para hacer la transición de su Living Skin Bank del laboratorio a la práctica clínica.

P: ¿Próximos pasos de la investigación?
A: Actualmente estamos trabajando en la incorporación de vasos sanguíneos en estas construcciones de piel para crear un reemplazo de piel "verdadero" con propiedades de curación más rápidas.