Un proyecto de investigación, liderado por Clínica Universidad de Navarra y Cima, busca impulsar, por primera vez, la fabricación de tejido cardíaco a escala de órganos, lo que serviría para tratar a pacientes de infarto masivo, a quienes evitaría un trasplante de corazón. 

El proyecto CARDIOPRINT pretende desarrollar la metodología y la tecnología necesarias para la creación de estos tejidos. Se trata de una iniciativa muticéntrica en la que participan otros centros españoles y socios tecnológicos. Está financiada íntegramente por una línea estratégica del Ministerio de Ciencia e Innovación.

Enfermedades cardiovasculares y mortalidad

Actualmente, las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte en el mundo y la cardiopatía isquémica, conocida comúnmente como infarto, es la primera causa en los países de la Unión Europea.

El Dr. Manuel Mazo, investigador del Programa de Medicina Regenerativa del Cima y coordinador científico del proyecto, indica que “hoy en día, ante un infarto masivo, la única alternativa para el paciente es el trasplante, ya que el corazón no tiene la capacidad de regenerar ese daño celular”.  

El proyecto CARDIOPRINT se basa en un modelo animal porcino, ya que el cerdo es el animal con el sistema cardiovascular más similar al del ser humano. “En este campo, cualquier cosa que se prueba en el ratón funciona, pero cuando se cambia el modelo las cosas son distintas. Nosotros pensamos que tenemos que ir directamente a animal grande porque así nos aseguramos, en mayor medida, de que la traslación al paciente va a ser mucho más eficaz”, explica el Dr. Mazo. 

Del estudio del corazón del cerdo a un trasplante 

El primer paso consiste en averiguar qué estructura hay que fabricar para que el corazón del cerdo enfermo se comporte como el de un cerdo sano.

En esta fase, los investigadores realizan “un estudio de gran precisión de las estructuras cardiacas del animal sano y del enfermo por medio de modelado computacional y de inteligencia artificial”, explica el investigador.

Una vez realizado este análisis, se imprime la estructura utilizando varias tecnologías de impresión 3D. Otro elemento importante en este punto del proyecto es el desarrollo de biomateriales con conductividad eléctrica.

“El tejido cardiaco, al ser un músculo, responde al estímulo eléctrico. Varios estudios demuestran que los materiales con capacidad conductora pueden mejorar el tejido cardiaco enfermo”, puntualiza el Dr. Mazo.

En estos biomateriales se encontrarán suspendidas las células cardiacas, que irán rellenando todo el andamiaje o estructura que previamente se ha impreso. Para ello, los investigadores deberán obtener las diferentes células necesarias para poblar el corazón, como los cardiomiocitos o las células estromales. Todas estas células caracterizadas se consiguen gracias a las células iPSC (células madre pluripotentes inducidas).

“Al final de todo esto, habremos creado un parche con la estructura y las células necesarias para regenerar ese corazón enfermo; es decir, va a ser un parche contráctil”, explica el Dr. Mazo.  

Por último, hay que “entrenar” el músculo para que sea capaz de resistir la presión que se genera en un órgano como el corazón. Para lograrlo, el equipo fabricará un pequeño dispositivo que obligue al músculo a contraerse con una resistencia para hacerlo más potente. Una vez terminado, el parche se trasplantará al cerdo enfermo para comprobar los resultados.

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