Hacia pieles impresas en 3D cada vez más cercanas a los modelos humanos

Tras seis años de investigación en colaboración con los equipos del Profesor Dalton, de la Universidad de Oregón, L’Oréal R&I ha desarrollado un modelo de piel reconstruida aún más similar a la piel humana. Los equipos de ambas entidades lograron combinar una técnica de impresión 3D llamada MEW (Melt ElectroWriting) con procesos tradicionales de cultivo de piel artificial para crear una piel reconstruida con epidermis y dermis vivas, funcionales e interactivas. La principal fortaleza de este modelo radica en su capacidad para recrear una estructura de matriz extracelular (ECM) aún más sofisticada y representativa de la piel humana, proporcionando así a las células cultivadas un entorno aún más amigable y "real" para crecer.

Además de recrear mejores condiciones de cultivo celular que los modelos anteriores, esta innovación es personalizable: permite sembrar diferentes tipos de células —queratinocitos, fibroblastos, melanocitos— en matrices extracelulares especialmente desarrolladas, que, por ejemplo, pueden imitar pieles de diferentes edades. Aparte de una mayor precisión, esta tecnología ofrece la posibilidad de trabajar en pieles reconstruidas extremadamente diversas.

Superando los modelos tradicionales

Los modelos estándar de piel reconstruida se basan en el cultivo de células de piel en matrices que imitan la estructura de la piel humana. Hasta hace poco, estos modelos tradicionales se consideraban de alto rendimiento, aunque no era posible recrear matrices extracelulares tan bien estructuradas como las de la piel humana. Como resultado, aunque las células lograban crecer, las condiciones eran menos amigables y representativas que las de la piel humana.

Además de esta limitación, las células necesitaban de 21 a 50 días para crecer. Este tiempo de crecimiento prolongado, comparado con los 28 días del ciclo de renovación celular, limitaba el alcance de ciertos experimentos.

Conocimiento híbrido y multidisciplinario

El Profesor Dalton, experto en impresión 3D de la Universidad de Oregón, desarrolló la técnica de impresión 3D MEW y revolucionó el sector de la piel reconstruida con un nuevo polímero de impresión biocompatible capaz de crear estructuras fibrilares extremadamente finas y precisas, comparables a las fibras de colágeno en la ECM humana.

Hasta entonces, ninguna técnica de impresión 3D había sido capaz de ofrecer estructuras tan delicadas. Con este polímero, la impresión MEW 3D ayuda a recrear condiciones de cultivo celular aún más cercanas a las de la piel humana.

Perspectivas de una nueva ciencia compartida

El próximo desafío para los equipos del Profesor Dalton consiste en mejorar la reproducibilidad del modelo para lograr una estandarización confiable y un uso a gran escala.

Al posibilitar el desarrollo de modelos personalizables cada vez más cercanos a la piel humana, esta innovación ofrece diversas posibilidades de aplicación. Con un proceso estandarizado, los investigadores podrán estudiar interacciones celulares, modificaciones estructurales de la piel o cómo cambian ciertos marcadores a lo largo del tiempo.

Eventualmente, este modelo podría convertirse en una herramienta fundamental para la investigación en dermocosmética, especialmente para estudiar el impacto de factores ambientales en el envejecimiento de la piel, entre otros. “Los resultados que obtendremos con estos modelos proporcionarán más datos que podremos combinar con otros. La inteligencia artificial nos ayudará a ir aún más lejos”, explica Valérie Michaut, Directora de Tecnologías Predictivas de L’Oréal.

Más allá de los cosméticos, esta nueva generación de pieles reconstruidas abre el camino a una alternativa terapéutica importante para pacientes que sufren quemaduras graves y que necesitan trasplantes de piel significativos.