Una mujer de 20 años que nació con la oreja derecha pequeña y deforme recibió un implante de oreja impreso en 3D hecho con sus propias células, anunció el fabricante el jueves. Expertos independientes dijeron que el trasplante, parte del primer ensayo clínico de una aplicación médica exitosa de esta tecnología, fue un avance sorprendente en el campo de la ingeniería de tejidos.

La nueva oreja se imprimió en una forma que coincidía con precisión con la oreja izquierda de la mujer, según 3DBio Therapeutics, una compañía de medicina regenerativa con sede en New York. La nueva oreja, trasplantada en marzo, continuará regenerando el tejido del cartílago, dándole la apariencia de una oreja natural, dijo la compañía.

“Definitivamente es algo muy importantes”, dijo Adam Feinberg, profesor de ingeniería biomédica y ciencia e ingeniería de materiales en la Universidad Carnegie Mellon. Feinberg, que no está afiliado a 3DBio, es cofundador de FluidForm, una empresa de medicina regenerativa que también utiliza la impresión 3D. “Muestra que esta tecnología ya no es un ‘si’, sino un ‘cuándo’”, dijo.

Una foto sin fecha proporcionada por el Dr. Arturo Bonilla del Microtia-Congenital Ear Institute muestra a Alexa, una paciente que pidió ser identificada sólo por su nombre, antes de la cirugía, a la izquierda y 30 días después de una cirugía de implante de oreja impreso en 3D. (DR. ARTURO BONILLA/MICROTIA-CONGENITAL EAR INSTITUTE/NYT)

Los resultados de la cirugía reconstructiva de la mujer fueron anunciados por 3DBio en un comunicado de prensa. Citando preocupaciones de propiedad, la compañía no ha revelado públicamente los detalles técnicos del proceso, lo que dificulta la evaluación por parte de expertos externos. La compañía dijo que los reguladores federales revisaron el diseño del ensayo y establecieron estrictos estándares de fabricación y que los datos se publicarían en una revista médica cuando se completara el estudio.

El ensayo clínico, que incluye a 11 pacientes, está en curso y es posible que los trasplantes fallen o traigan complicaciones de salud imprevistas. Pero dado que las células se originaron a partir del propio tejido del paciente, es improbable que el cuerpo rechace la nueva oreja, dijeron los médicos y funcionarios de la compañía.

El éxito de 3DBio, que ha durado siete años, es uno de varios avances recientes en la búsqueda de mejorar los trasplantes de órganos y tejidos. En enero, los cirujanos de Maryland trasplantaron un corazón de cerdo genéticamente modificado a un hombre de 57 años con una enfermedad cardíaca, extendiendo su vida por dos meses. Los científicos también están desarrollando técnicas para prolongar la vida útil de los órganos de donantes para que no se desperdicien; Médicos suizos informaron esta semana que un paciente que recibió un hígado humano que había sido conservado durante tres días todavía estaba sano un año después.

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United Therapeutics Corp., la empresa que proporcionó el cerdo modificado genéticamente para el procedimiento cardíaco, también está experimentando con la impresión 3D para producir pulmones para trasplantes, dijo un portavoz. Y científicos del Instituto de Tecnología de Israel informaron en septiembre que habían impreso en 3D una red de vasos sanguíneos, que sería necesaria para suministrar sangre a los tejidos implantados.

Las empresas han utilizado anteriormente la tecnología de impresión 3D para producir prótesis a medida hechas de plástico y metales ligeros. Pero el implante de oreja, hecho de una pequeña gota de células extraídas de la oreja deforme de la mujer, parece ser el primer ejemplo conocido de un implante impreso en 3D hecho de tejidos vivos.

La paciente, que es de México, nació con microtia, un defecto de nacimiento raro que hace que la aurícula, o parte externa del oído, sea pequeña y deforme (también puede afectar la audición en el oído). Con más investigación, dijeron los ejecutivos de la compañía, la tecnología podría usarse para fabricar muchas otras partes del cuerpo de reemplazo, incluidos discos espinales, narices, meniscos de rodilla, manguitos rotadores y tejido reconstructivo para lumpectomías. Más adelante, dijeron, la impresión 3D podría incluso producir órganos vitales mucho más complejos, como hígados, riñones y páncreas.

“Esto es muy emocionante, a veces tengo que moderarme un poco”, dijo el Dr. Arturo Bonilla, cirujano pediátrico reconstructivo de orejas en San Antonio que realizó la cirugía de implante de la mujer. El ensayo fue financiado por 3DBio Therapeutics, pero Bonilla no tiene ninguna participación financiera en la empresa. “Si todo sale según lo planeado, esto revolucionará la forma en que se hace”, dijo.

Arturo Bonilla, cirujano pediátrico reconstructivo de orejas, en su oficina en San Antonio, el 20 de mayo de 2022. Bonilla realizó una cirugía de trasplante de oreja con la primera parte del cuerpo impresa en 3D que usó las propias células del paciente, según 3DBio Therapeutics, una empresa biotecnológica con sede en Queens. (SERGIO FLORES/NYT)

James Iatridis, que dirige un laboratorio de bioingeniería de la columna vertebral en la Escuela de Medicina Icahn de Mount Sinai, dijo que se estaban preparando otros implantes de tejido impreso en 3D, pero que no tenía conocimiento de que se estuvieran probando otros productos en un ensayo clínico.

“El implante de oído 3D es entonces una prueba de concepto para evaluar la biocompatibilidad, la coincidencia de formas y la retención de formas en personas vivas”, dijo Iatridis.

Aún así, la parte externa de la oreja es un apéndice relativamente simple que es más cosmético que funcional, dijo Feinberg de Carnegie Mellon. Advirtió que el camino hacia los órganos sólidos, como hígados, riñones, corazones y pulmones, aún era largo. “Simplemente pasar de una oreja a un disco espinal es un gran salto, pero es más realista si tienes la oreja”, dijo.

El proceso de fabricación de impresión 3D crea un objeto tridimensional sólido a partir de un modelo digital. La tecnología generalmente involucra una impresora controlada por computadora que deposita material en capas delgadas para crear la forma precisa del objeto.

El nuevo implante de oído de 3DBio Therapeutics integra varias tecnologías patentadas, dijeron los ejecutivos, comenzando con un método para convertir una pequeña muestra de las células de un paciente en miles de millones de células. La impresora 3D de la empresa utiliza una “biotinta” a base de colágeno que es segura para el cuerpo y que mantiene estériles todos los materiales.

Toda la investigación y la fabricación se llevan a cabo bajo un mismo techo, en un edificio de ladrillo nuevo y sin pretensiones en Queens, equipado con “salas limpias” higiénicas atendidas por técnicos con cubrebocas que visten overoles, guantes y patucos.

“Viene como una biopsia del paciente y deja un oído vivo”, explicó Daniel Cohen, director ejecutivo y cofundador de 3DBio, durante un recorrido por las instalaciones la semana pasada.

El paciente que recibió la nueva oreja fue uno de los primeros en tener un trasplante exitoso como parte del ensayo clínico dirigido por Bonilla. (También se están inscribiendo voluntarios de prueba en el Centro Médico Cedars-Sinai en Los Angeles).

El cirujano comenzó extrayendo medio gramo de cartílago del remanente de microtia en la oreja de la mujer. Lo envió, junto con un escaneo 3D de su oído sano, desde San Antonio al edificio 3DBio en Long Island City, Queens.

En la instalación, los condrocitos del paciente (células responsables de la formación del cartílago) se aislaron de la muestra de tejido y se cultivaron en una suspensión patentada de nutrientes, proliferando en miles de millones de células.

Muestra de un implante de oído en 3DBio Therapeutics en Queens, 24 de mayo de 2022. La compañía de biotecnología dijo que había usado por primera vez impresión 3-D para hacer una parte del cuerpo con las propias células del paciente. (ANDRES KUDACKI/NYT)

Luego, las células vivas se mezclaron con la biotinta a base de colágeno de la compañía, “como chispas de chocolate mezcladas con helado de masa para galletas”, dijo Nathaniel Bachrach, director científico de 3DBio.

El colágeno se insertó a través de una jeringa en la bioimpresora 3D especializada, que arrojó el material de una boquilla en un chorro delgado y constante, moviéndose para crear una pequeña forma oblonga que era una réplica especular del oído sano de la paciente. Todo el proceso de impresión duró menos de 10 minutos.

Luego, la forma de la oreja impresa se encerró en una cubierta protectora biodegradable y se envió durante la noche en almacenamiento en frío a Bonilla. Luego implantó la oreja debajo de la piel de la paciente, justo encima de la mandíbula. Cuando la piel se tensó alrededor del implante, surgió la forma de una oreja.

Aproximadamente 1,500 bebés que nacen en Estados Unidos cada año tienen microtia o una afección relacionada, anotia, en la que falta todo la oreja. Hasta el momento, el ensayo clínico ha incluido a 11 voluntarios, de 6 a 25 años de edad, a quienes se hará un seguimiento durante cinco años para evaluar los resultados estéticos y de seguridad a largo plazo.

Otra opción para la reconstrucción de la microtia, que a menudo se realiza cuando los pacientes son jóvenes para que no estén sujetos a la intimidación o el ridículo cuando comienzan la escuela, requiere una cirugía hospitalaria para extraer cartílago de las costillas del paciente, que luego se talla en una forma aproximada de la oreja, dijo Bonilla.

Un trabajador de 3DBio Therapeutics en Queens aplica nutrientes a un implante de oído de muestra en una sala limpia, el 24 de mayo de 2022. (Andres Kudacki/NYT)

Pero el nuevo procedimiento se puede realizar en unas pocas horas, fuera de un hospital. 3DBio no especificó cuánto cobraría por el implante. Una portavoz dijo que el precio estaría en línea con el costo del estándar de atención actual.

“Siempre he sentido que todo el mundo de la microtia ha estado esperando una tecnología en la que no tuviéramos que entrar en el tórax, y los pacientes sanarían de un día para otro”, dijo Bonilla.

La paciente, Alexa, que pidió ser identificada sólo por su nombre por cuestiones de privacidad, dijo que estaba emocionada con la nueva oreja, a pesar de que todavía estaba cubierta por un vendaje. Aunque muchos niños con microtia son objeto de burlas por parte de sus compañeros, lo que puede provocarles ansiedad, depresión y hostilidad, Alexa dijo que nunca le molestó mucho hasta la adolescencia, cuando se volvió más consciente de su apariencia.

“Algunas personas dijeron cosas que fueron desconsideradas y eso comenzó a molestarme”, dijo.

Alexa dijo que se había tapado la oreja derecha al llevar el pelo largo y suelto. Pero ahora, dijo, está ansiosa por divertirse con su cabello, poniéndolo de nuevo en coletas o en un moño.

“Creo que mi autoestima aumentará”, dijo.