Tecnología permite cultivar vasos sanguíneos diminutos en laboratorio

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han creado un procedimiento innovador para diseñar vasos sanguíneos en laboratorio con una precisión sin precedentes, lo que podría facilitar en el futuro la fabricación de órganos y tejidos humanos aptos para trasplantes.

Los vasos sanguíneos representan uno de los mayores retos en la ingeniería de tejidos, especialmente los capilares, que tienen un grosor inferior a 0,005 milímetros, es decir, 34 veces más delgados que un cabello humano, y permiten el paso individual de células sanguíneas.

El papel de los vasos en la ingeniería de tejidos

Las redes vasculares son esenciales para el éxito de cualquier órgano cultivado en laboratorio, ya que se encargan de suministrar oxígeno y nutrientes a las células del tejido.

El avance desarrollado por el equipo del MIT utiliza fuerzas magnéticas para extender y desplazar suavemente las células vasculares hacia las posiciones deseadas. Para ello, diseñaron un chip que contiene células endoteliales suspendidas en un gel de colágeno, la proteína básica en la estructura de los tejidos corporales. Dentro del chip se colocó un pequeño imán controlado por varios imanes externos en tres dimensiones, lo que permitió a los científicos guiar con exactitud el crecimiento de los nuevos vasos sanguíneos.

Control del crecimiento vascular mediante señales físicas

La ingeniera mecánica Ritu Raman, investigadora del MIT, explicó que "los tejidos saludables dependen de redes vasculares organizadas, pero los protocolos actuales no permiten fabricar esas redes dentro de tejidos diseñados". Añadió que "la capacidad de programar el crecimiento vascular mediante señales físicas podría permitir la producción repetible de tejidos diseñados que pueden implantarse para restaurar funciones tras enfermedades o lesiones graves".

Los científicos lograron controlar tanto la longitud como la cantidad de vasos nuevos modificando la fuerza magnética aplicada externamente. Raman afirmó que "la expansión y contracción de los vasos sanguíneos estimula el crecimiento de más capilares. Las fuerzas mecánicas desempeñan un papel importante en nuestros cuerpos, y ahora sabemos cómo generar vasos más o menos numerosos, más cortos o largos, o con orientaciones específicas".

Limitaciones de las técnicas actuales y estudios genéticos

Aunque hoy en día es posible imprimir vasos sanguíneos en 3D o cultivarlos en placas de Petri, estas técnicas carecen de la precisión necesaria para replicar estructuras vasculares complejas.

Para profundizar en los mecanismos fundamentales, los investigadores repitieron sus experimentos con células modificadas genéticamente que carecían del gen PIEZO1, responsable de regular canales iónicos sensibles a la presión mecánica. Al desactivar este gen, disminuyó la formación de vasos sanguíneos, lo que confirma que la activación de estos canales es crucial en la angiogénesis.

Perspectivas y próximos pasos en la investigación

Esta tecnología representa una versión perfeccionada de un método previo que el equipo utilizó para crear músculos y nervios artificiales. Aunque aún se encuentra en fase de prototipo, los resultados iniciales son prometedores.

Los siguientes objetivos consisten en evaluar la eficiencia del flujo sanguíneo a través de los vasos formados en el chip y en cultivar tejidos reales alrededor de esta estructura vascular, comenzando por tejidos musculares.