Este modelo se fabrica mediante un nuevo método de bioimpresión desarrollado por el UMC de Utrecht y la EPFL, y células madre especializadas estudiadas por la ETH de Zúrich y la Universidad de Nápoles. Con ocho socios europeos, el proyecto desarrollará una nueva bioimpresora que imprime tridimensionalmente células madre en tejidos pancreáticos funcionales mediante luz visible. El Fondo del Consejo Europeo de Innovación Horizonte 2020 ha otorgado al proyecto ENLIGHT una financiación para 4 años. El objetivo es realizar el primer modelo de tejido funcional en un plazo de tres años.
3,6 millones de euros
Los socios de ENLIGHT han recibido una financiación de 3,6 millones de euros por parte del Fondo del Consejo Europeo de Innovación. Dirigido por el UMC de Utrecht, el consorcio multidisciplinar está formado por Ecole Polytechnique Federale de Lausanne y ETH de Zürich (Suiza), la Universidad de Nápoles Federico II (Italia), AstraZeneca (Suecia), Rousselot (Bélgica), Readily 3D (Suiza) y la Fondazione Giannino Bassetti (Italia).
El equipo de Rousselot®’s Biomedical creará un hidrogel ultrarrápido, inducido por luz visible y reticulable, similar a la matriz extracelular (ECM), que imita la estructura del páncreas, utilizando X-Pure®. Las gelatinas de grado biomédico de X-Pure son ideales para la bioimpresión 3D y la ingeniería de tejidos gracias a sus niveles ultrabajos de impurezas y a sus propiedades físico-químicas regulables. “Las claves topográficas y geométricas y la composición proporcionada por la MEC, junto con los morfógenos y las señales bioquímicas, son importantes determinantes del destino celular in vitro e in vivo. En otras palabras, el diseño y la pureza de la estructura tipo ECM es una parte crucial del proyecto ENLIGHT”, explica Jos Olijve, Director de apoyo científico y contacto del proyecto en Rousselot.
Ventajas del tejido bioimpreso
El uso de tejido de una bioimpresora 3D cuenta con importantes ventajas. Por ejemplo, a la hora de probar medicamentos. Estos modelos “personalizados” podrían suprimir la necesidad de realizar pruebas con animales, acelerar el descubrimiento de fármacos para las industrias farmacéuticas y reducir la carga de los pacientes individuales, ya que no tendrían que probar diferentes medicamentos hasta dar con el adecuado. Esto no sólo es importante para los pacientes con diabetes, sino que, si el modelo funciona, también podría utilizarse para otras enfermedades, como el cáncer. Riccardo Levato, investigador de biofabricación en el UMC de Utrecht y coordinador de ENLIGHT: “Con las células de un paciente, los profesionales pueden hacer una reproducción del tejido enfermo. Posteriormente, se puede realizar una prueba de laboratorio para determinar qué medicamento es más efectivo. Esto evita a los pacientes una búsqueda prolongada con desagradables efectos secundarios, ahorra en costes de tratamiento y conduce a una mejor atención para cada paciente’’
Prueba de principio
El proyecto ENLIGHT se centra inicialmente en la diabetes y aplicará nuevas técnicas de bioimpresión para crear tejido pancreático. El páncreas desempeña una función esencial en la producción de enzimas y hormonas, incluida la insulina, pero puede ser insuficiente en los pacientes diabéticos. “La diabetes es una elección deliberada por su relevancia social. Junto con el asma, es la enfermedad crónica más frecuente en los niños. A pesar de la creciente demanda de atención para los pacientes con diabetes, el desarrollo de nuevos medicamentos (además de la terapia con insulina) avanza despacio”, afirma el coordinador de ENLIGHT. “Una vez que hagamos un modelo vivo del páncreas, tendremos una prueba de principio y podremos pasar a probar la medicación para la diabetes con él. Esto demostrará la eficacia de la nueva técnica de bioimpresión y podremos aplicarla de forma mucho más amplia para hacer potencialmente todos los modelos vivos de todos los tipos de tejido.”
Bioimpresora volumétrica
Para que esto sea posible en el futuro, los investigadores de ENLIGHT pretenden lograr dos avances; el primero es una bioimpresora desarrollada recientemente que puede reproducir parte del cuerpo humano, incluidas las células vivas, a la velocidad del rayo. A diferencia de una impresora 3D convencional que tarda una hora, esta biompresora volumétrica proporciona resultados en un minuto. Esto es importante porque la tasa de supervivencia de las células disminuye rápidamente con el tiempo, por lo que una impresión rápida es esencial. Una vez que la bioimpresora ha creado un modelo 3D vivo de tejido humano, el segundo paso es reproducir la funcionalidad al nivel del órgano humano.
Riccardo Levato, coordinador de ENLIGHT: "Si queremos fabricar tejido pancreático, el modelo 3D tiene que parecer y funcionar como un páncreas. Queremos conseguirlo en la fase de impresión añadiendo moléculas de señalización que indiquen a las células estimuladas por la impresora cómo comportarse".
El proyecto pretende crear un modelo vivo del páncreas, incluidas las funciones hormonales, en sólo cuatro años. A más largo plazo, el proyecto ENLIGHT puede crear soluciones innovadoras para hacer frente a la escasez de órganos de donantes para trasplantes y medicina regenerativa.
Descargo de responsabilidad: El proyecto que da lugar a esta solicitud ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea en virtud del acuerdo de subvención nº 964497
Puede encontrar más información sobre el proyecto ENLIGHT en el sitio web de EU CORDIS: https://cordis.europa.eu/project/id/964497
Este modelo se fabrica mediante un nuevo método de bioimpresión desarrollado por el UMC de Utrecht y la EPFL, y células madre especializadas estudiadas por la ETH de Zúrich y la Universidad de Nápoles. Con ocho socios europeos, el proyecto desarrollará una nueva bioimpresora que imprime tridimensionalmente células madre en tejidos pancreáticos funcionales mediante luz visible. El Fondo del Consejo Europeo de Innovación Horizonte 2020 ha otorgado al proyecto ENLIGHT una financiación para 4 años. El objetivo es realizar el primer modelo de tejido funcional en un plazo de tres años.
3,6 millones de euros
Los socios de ENLIGHT han recibido una financiación de 3,6 millones de euros por parte del Fondo del Consejo Europeo de Innovación. Dirigido por el UMC de Utrecht, el consorcio multidisciplinar está formado por Ecole Polytechnique Federale de Lausanne y ETH de Zürich (Suiza), la Universidad de Nápoles Federico II (Italia), AstraZeneca (Suecia), Rousselot (Bélgica), Readily 3D (Suiza) y la Fondazione Giannino Bassetti (Italia).
El equipo de Rousselot®’s Biomedical creará un hidrogel ultrarrápido, inducido por luz visible y reticulable, similar a la matriz extracelular (ECM), que imita la estructura del páncreas, utilizando X-Pure®. Las gelatinas de grado biomédico de X-Pure son ideales para la bioimpresión 3D y la ingeniería de tejidos gracias a sus niveles ultrabajos de impurezas y a sus propiedades físico-químicas regulables. “Las claves topográficas y geométricas y la composición proporcionada por la MEC, junto con los morfógenos y las señales bioquímicas, son importantes determinantes del destino celular in vitro e in vivo. En otras palabras, el diseño y la pureza de la estructura tipo ECM es una parte crucial del proyecto ENLIGHT”, explica Jos Olijve, Director de apoyo científico y contacto del proyecto en Rousselot.
Ventajas del tejido bioimpreso
El uso de tejido de una bioimpresora 3D cuenta con importantes ventajas. Por ejemplo, a la hora de probar medicamentos. Estos modelos “personalizados” podrían suprimir la necesidad de realizar pruebas con animales, acelerar el descubrimiento de fármacos para las industrias farmacéuticas y reducir la carga de los pacientes individuales, ya que no tendrían que probar diferentes medicamentos hasta dar con el adecuado. Esto no sólo es importante para los pacientes con diabetes, sino que, si el modelo funciona, también podría utilizarse para otras enfermedades, como el cáncer. Riccardo Levato, investigador de biofabricación en el UMC de Utrecht y coordinador de ENLIGHT: “Con las células de un paciente, los profesionales pueden hacer una reproducción del tejido enfermo. Posteriormente, se puede realizar una prueba de laboratorio para determinar qué medicamento es más efectivo. Esto evita a los pacientes una búsqueda prolongada con desagradables efectos secundarios, ahorra en costes de tratamiento y conduce a una mejor atención para cada paciente’’
Prueba de principio
El proyecto ENLIGHT se centra inicialmente en la diabetes y aplicará nuevas técnicas de bioimpresión para crear tejido pancreático. El páncreas desempeña una función esencial en la producción de enzimas y hormonas, incluida la insulina, pero puede ser insuficiente en los pacientes diabéticos. “La diabetes es una elección deliberada por su relevancia social. Junto con el asma, es la enfermedad crónica más frecuente en los niños. A pesar de la creciente demanda de atención para los pacientes con diabetes, el desarrollo de nuevos medicamentos (además de la terapia con insulina) avanza despacio”, afirma el coordinador de ENLIGHT. “Una vez que hagamos un modelo vivo del páncreas, tendremos una prueba de principio y podremos pasar a probar la medicación para la diabetes con él. Esto demostrará la eficacia de la nueva técnica de bioimpresión y podremos aplicarla de forma mucho más amplia para hacer potencialmente todos los modelos vivos de todos los tipos de tejido.”
Bioimpresora volumétrica
Para que esto sea posible en el futuro, los investigadores de ENLIGHT pretenden lograr dos avances; el primero es una bioimpresora desarrollada recientemente que puede reproducir parte del cuerpo humano, incluidas las células vivas, a la velocidad del rayo. A diferencia de una impresora 3D convencional que tarda una hora, esta biompresora volumétrica proporciona resultados en un minuto. Esto es importante porque la tasa de supervivencia de las células disminuye rápidamente con el tiempo, por lo que una impresión rápida es esencial. Una vez que la bioimpresora ha creado un modelo 3D vivo de tejido humano, el segundo paso es reproducir la funcionalidad al nivel del órgano humano.
Riccardo Levato, coordinador de ENLIGHT: "Si queremos fabricar tejido pancreático, el modelo 3D tiene que parecer y funcionar como un páncreas. Queremos conseguirlo en la fase de impresión añadiendo moléculas de señalización que indiquen a las células estimuladas por la impresora cómo comportarse".
El proyecto pretende crear un modelo vivo del páncreas, incluidas las funciones hormonales, en sólo cuatro años. A más largo plazo, el proyecto ENLIGHT puede crear soluciones innovadoras para hacer frente a la escasez de órganos de donantes para trasplantes y medicina regenerativa.
Descargo de responsabilidad: El proyecto que da lugar a esta solicitud ha recibido financiación del programa de investigación e innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea en virtud del acuerdo de subvención nº 964497
Puede encontrar más información sobre el proyecto ENLIGHT en el sitio web de EU CORDIS: https://cordis.europa.eu/project/id/964497