Piezas de recambio

Imaginemos que tenemos un problema con la bomba que sube el agua desde el aljibe al tanque de almacenamiento en el techo de la casa, la cual dejó de funcionar después de despedir humo negro y oler a quemado. Ante esta situación, lo más probable es que tengamos que enviar dicha bomba a un taller de reparación para su rebobinado. El problema tendría una solución relativamente sencilla, sin embargo, pues las bombas de agua domésticas son dispositivos relativamente simples, con una estructura interna y principios de funcionamiento que están al alcance de un técnico medianamente entrenado. Podría, por supuesto, ocurrir que el daño sea extensivo y que no pueda la bomba ser reparada. En tal caso, posiblemente tengamos que comprar una bomba nueva.

Sirva lo anterior como una introducción al tema que queremos tratar en este artículo: la fabricación de órganos artificiales para el cuerpo humano como sustitutos de órganos defectuosos. En este contexto se concibe al cuerpo humano como una máquina, si bien bastante más compleja que aquellas máquinas con las que estamos más familiarizados -aun las más altamente sofisticadas como los teléfonos móviles o las computadoras digitales-. La fabricación de un órgano artificial es pues una tarea bastante más complicada que sustituir la bobina un motor.

Es conocido que en el mundo hay una gran escasez de órganos donados para trasplante y que muchos pacientes mueren antes de tener oportunidad de recibir uno. En estas condiciones hay un enorme interés en la producción de órganos artificiales para satisfacer una demanda creciente. Cabe, sin embargo, la pregunta: ¿qué tan factible es fabricar un órgano artificial que pudiera ser trasplantado en sustitución de un órgano defectuoso? La respuesta es que, si bien los órganos artificiales no están todavía disponibles para trasplante, hay grandes avances en esta dirección.

Una técnica empleada para fabricar órganos artificiales es similar a la impresión 3D regularmente empleada para fabricar objetos tridimensionales con materiales inanimados, como plásticos y metales. Para esto, se desarrolla primeramente una versión digital del objeto a fabricar, la cual es alimentada a una impresora 3D. Siguiendo el diseño digital, la impresora 3D fabrica el objeto capa por capa, depositando material de manera controlada a través de una cabeza inyectora móvil. El objeto se construye de abajo hacia arriba, con las capas inferiores sirviendo de soporte a las capas subsecuentes.

Las impresoras 3D son también utilizadas para fabricar tejido orgánico y, a través de un modelo digital, para desarrollar órganos completos. No es difícil entender, sin embargo, que fabricar un órgano artificial funcional es bastante más complicado que fabricar un objeto inanimado. Para construir material orgánico, la impresora fabrica un armazón o andamio a partir de un material biodegradable, sobre el que deposita células funcionales. El armazón permite colocar a las células en el lugar correcto, dando forma al órgano a construir. En una etapa posterior, el armazón con las células en su superficie es colocado en una incubadora, para que las células se reproduzcan formando el órgano. La pretensión de los expertos es que, una vez llegado a este punto, el órgano artificial -corazón, riñón, hígado, etc.- pueda ser trasplantado al paciente que lo requiera.

Desafortunadamente, si bien se han logrado fabricar tejidos funcionales, incluyendo tejido cardiaco, no se ha llegado a cristalizar esta pretensión. Un aspecto particularmente difícil es el desarrollo de la red vascular necesaria para llevar nutrientes al tejido orgánico. El interés en el desarrollo de órganos artificiales, sin embargo, es muy grande y se están haciendo muchos esfuerzos por hacerlos realidad. Hace seis años, por ejemplo, la NASA lanzó el concurso “Vascular Tissue Challenge”, que ofreció un premio 500,000 dólares que se dividiría entre los tres primeros equipos que “logren crear con éxito un tejido orgánico humano vascularizado grueso y metabólicamente funcional, en un entorno controlado de laboratorio”. El interés de la NASA es el de usar los tejidos orgánicos funcionales para estudiar el efecto que el espacio profundo -la radiación de alta energía, por ejemplo-, tendría sobre los futuros astronautas.

Podríamos así esperar que en un futuro todavía no precisado, pero que esperemos no sea muy lejano, tengamos disponibles piezas artificiales de recambio para partes u órganos del cuerpo con problemas de funcionamiento, Tal como se reemplaza el embobinado quemado de una bomba de agua. Desafortunadamente, algunas veces el daño será tal que no permita una reparación. En tal caso, la sustitución será total, por un modelo nuevo.