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Oreja de tamaño natural, similar a la humana, cultivada a partir de tejido animal

Un equipo dirigido por investigadores del Hospital General de Massachusetts (MGH) en Boston ha diseñado una oreja artificial a partir de tejidos y células estructurales de animales. Se ve y se flexiona como un ser humano y se distorsiona solo mínimamente durante el crecimiento, gracias a la incorporación de un delgado marco de alambre.

Los investigadores esperan que sus técnicas, una vez afinadas y adaptadas para usar las propias células de los pacientes, puedan algún día ayudar a las personas con orejas perdidas o deformadas.

Escriben sobre su trabajo en una edición en línea del 31 de julio del Diario de la Royal Society Interface. El autor principal, el Dr. Thomas Cervantes, del Departamento de Cirugía de MGH, dijo a la prensa:

"Esta es la primera demostración de una oreja humana de tamaño completo que mantiene la forma y la flexibilidad después de 3 meses".

Anteriormente, el equipo había diseñado una oreja en una escala más pequeña, del tamaño de un bebé, implantada en la parte posterior de un mouse.

Esta vez crecieron una oreja adulta de tamaño normal, y mostraron que se desarrolló con una distorsión mínima cuando se implantaron en una rata.

Cómo se hizo la oreja

La oreja artificial de tamaño completo contiene un marco de alambre de titanio para mantener su forma, al igual que la anterior pequeña.


Aspecto de la oreja diseñada con un marco de alambre incrustado implantado en una rata durante 12 semanas (a) Antes del explante. (b) Después de explante. (c) Imagen de oreja de ingeniería explantada sin un marco de alambre incrustado. (d) La oreja de ingeniería explantada con estructura de alambre mantuvo su forma y podría deformarse elásticamente. Crédito de la foto: Royal Society Publishing

El equipo utilizó colágeno de las vacas para hacer un andamio de tejido 3D, mantenido en forma con el marco de alambre, para "mantener las dimensiones brutas de la oreja de ingeniería después de la implantación", y lo poblaron con células de cartílago de oreja de oveja.

La combinación del armazón de alambre y el andamio de colágeno fue capaz de resistir las fuerzas que de otra manera deformarían la estructura durante los procesos de reconstrucción de la fabricación de tejido de cartílago y la curación de heridas, señalan los autores.

Una mejora en el modelo anterior fue que también rediseñaron la geometría del oído para lograr una forma "estética más precisa".

Después de tres meses incrustados en la espalda de ratas macho desnudas, las orejas que contenían el soporte de alambre de titanio mostraron una distorsión mucho menor de la forma inicial del oído que las orejas sin el marco de alambre.

Todos los implantes fueron bien tolerados durante las 12 semanas en las ratas vivas y no mostraron exposición o extrusiones.

Pero cuando quitaron las orejas artificiales, los investigadores encontraron que las que no tenían el marco de titanio se aplanaron y perdieron su forma, mientras que las que contenían el armazón de alambre mantuvieron su forma y también mostraron una flexibilidad similar al oído humano.

Para evaluar los cambios en la forma durante las 12 semanas, el equipo tomó tomografías computarizadas del marco de titanio antes y después de la implantación. Analizaron varias medidas, incluida la longitud, el ancho y la profundidad, y los valores de curvatura para cada sección dentro del marco.

Usando tales medidas, pudieron resolver los cambios en las diversas dimensiones y comprender mejor las fuerzas de flexión experimentadas por el marco.

"Estos resultados de análisis de forma cuantitativa han identificado oportunidades para mejorar la fidelidad de forma de las construcciones de oído diseñadas", concluyen.

Cómo el tejido modificado puede ayudar en el futuro

Cervantes explica que:

"La forma y la flexibilidad son la clave: los constructos de ingeniería tisular tienden a distorsionarse durante el crecimiento, lo que obviamente es un problema para el oído, porque pretendemos recrear una forma muy específica".

Él le dijo a BBC News que su estudio es un "importante paso adelante en la preparación del oído diseñado para tejidos para ensayos clínicos en humanos", que anticipa podría comenzar en unos 5 años.

El estudio sigue una sucesión de avances en el tejido de ingeniería.

A principios de este año, escuchamos cómo una niña de dos años que nació sin tráquea recibió una tráquea artificial que creció a partir de sus propias células madre.

Y otro equipo ha creado una bioingeniería de un ovario artificial que produce hormonas sexuales en las mismas proporciones que una saludable, ofreciendo a las mujeres una forma más natural de recibir terapia de reemplazo hormonal.

Escrito por Catharine Paddock PhD

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