Al tratar enfermedades graves, en caso de quemaduras y traumatismos, la regeneración cutánea puede ser una cuestión de vida o muerte. Las quemaduras extensas suelen tratarse mediante el trasplante de una fina capa de epidermis (la capa superior de la piel) procedente de otra parte del cuerpo. Sin embargo, este método no solo deja cicatrices extensas, sino que tampoco restaura la piel a su estado funcional original. A menos que la dermis (la capa inferior de la epidermis, que contiene vasos sanguíneos y nervios) se regenere, no puede considerarse piel normal.

Ahora, el trabajo de investigadores suecos podría haber acercado la medicina a la capacidad de regenerar piel viva. Han desarrollado dos tipos de técnicas de bioimpresión 3D para generar artificialmente piel gruesa y vascularizada, es decir, con vasos sanguíneos. Una técnica produce piel repleta de células, mientras que la otra produce vasos sanguíneos de formas arbitrarias en el tejido. Ambas tecnologías abordan el mismo reto de forma diferente. Los enfoques se describen en dos estudios publicados en la revista Advanced Healthcare Materials.

“La dermis es tan compleja que no podemos cultivarla en un laboratorio. Ni siquiera conocemos todos sus componentes”, declaró Johan Junker, profesor asociado de la Universidad de Linköping y especialista en cirugía plástica que dirigió este trabajo. “Por eso, nosotros, y muchos otros, creemos que podríamos trasplantar los componentes básicos y dejar que el cuerpo fabrique la dermis por sí mismo”.

Junker y su equipo diseñaron una biotinta llamada «μInk» en la que fibroblastos (células que producen componentes dérmicos como colágeno, elastina y ácido hialurónico) se cultivan en la superficie de pequeños granos de gelatina esponjosa y se encapsulan en un gel de ácido hialurónico. Al generar esta tinta tridimensionalmente con una impresora 3D, lograron crear una estructura cutánea llena de células de alta densidad a voluntad.

En un experimento de trasplante con ratones, los investigadores confirmaron que células vivas crecieron dentro de fragmentos de tejido elaborados con esta tinta, secretando colágeno y reconstruyendo los componentes de la dermis. También se desarrollaron nuevos vasos sanguíneos dentro del injerto, lo que indica que se cumplían las condiciones para la fijación tisular a largo plazo.

Los vasos sanguíneos desempeñan un papel fundamental en la construcción de tejidos artificiales. Independientemente de cuántas células se cultiven para crear un modelo de tejido, sin vasos sanguíneos, el oxígeno y los nutrientes no pueden transportarse uniformemente a todas las células. Y sin vasos sanguíneos, a medida que la estructura del tejido crece, las células centrales mueren.

El equipo de investigación también ha creado una tecnología llamada REFRESH (Redireccionamiento de Filamentos de Hidrogel Suspendidos que Flotan Libremente), que permite la construcción flexible de vasos sanguíneos en tejidos artificiales mediante la impresión y disposición de hilos de un hidrogel compuesto en un 98 % por agua. Estos hilos son mucho más resistentes que los materiales de gel convencionales y mantienen su forma incluso al atar o trenzar. Además, poseen memoria de forma, lo que les permite recuperar su forma original incluso al aplastarse.

Cabe destacar que estos hilos pueden desmontarse sin dejar rastro mediante la acción de una enzima específica. Cuando los hilos de hidrogel colocados en el tejido desaparecen, solo queda una cavidad larga y delgada en su lugar original. Al utilizar esto como un canal de flujo equivalente a un vaso sanguíneo, se puede formar libremente una red de vasos sanguíneos dentro del tejido creado artificialmente. Al integrar estas dos tecnologías, sería posible incorporar una red de vasos sanguíneos de diseño libre en la piel artificial gruesa y llena de células, permitiendo que el oxígeno y los nutrientes lleguen a cada rincón.

Los investigadores también lograron construir una compleja red tridimensional formando nudos o trenzas con los hilos de hidrogel. En el futuro, esperan combinar esto con tecnología para automatizar dichas operaciones, creando así un método para estirar eficientemente una red de vasos sanguíneos a lo largo de un órgano artificial.

Aún existen muchas incertidumbres en el entorno de las heridas, como la prevención de la inflamación y la infección bacteriana, y será necesaria una verificación minuciosa de estas técnicas para superar la brecha entre los resultados obtenidos en el laboratorio y su aplicación en la práctica clínica. Sin embargo, en el futuro, estas tecnologías podrían representar un gran avance en la solución de problemas de larga data en la medicina regenerativa.

Imagine un mundo donde los datos bidimensionales pudieran moverse y manipularse en un entorno tridimensional. En una habitación de hospital, por ejemplo, un médico podría ver, manipular y experimentar visualmente la resonancia magnética cerebral de un paciente, o un ingeniero de construcción podría proyectar una infraestructura de nuevo diseño para que los inversores pudieran recorrer los planos.

En lugar de simplemente ver datos o información bidimensional en una pantalla, un usuario puede interactuar directamente con un objeto, girarlo y visualizarlo mejor en su estructura completa.

«Estamos en un mundo en el que hay una enorme cantidad de datos en 3D, pero actualmente solo hay un número limitado de formas de verlos», dice Michael Bove, investigador independiente e inventor de pantallas 3D que trabaja frecuentemente con el MIT.

Hologramas vs. pantallas volumétricas

Dos tecnologías modernas prometen ofrecer precisamente eso: las pantallas volumétricas y los hologramas. Aunque ambos términos se usan indistintamente, son tecnologías muy diferentes, afirma Bove.

“Un holograma es algo que utiliza difracción para crear un campo de luz en el aire, mientras que una pantalla volumétrica tiene puntos de luz en el aire, generalmente mediante un dispositivo mecánico con una pantalla móvil para proyectar o una serie de LED que se mueven hacia arriba y hacia abajo en el espacio”, dice Bove.

Al proyectar un patrón de difracción fino, un holograma crea un campo de luz en el espacio y muestra imágenes tridimensionales similares a las que se ven a través de una ventana. Las pantallas volumétricas, en cambio, muestran puntos de luz provenientes de cada posición dentro de un volumen para generar imágenes tridimensionales que pueden observarse directamente.

“Lo que vemos en las películas, y que se llama holograma, es más exactamente una visualización volumétrica”, afirma el informático.

Manipulación de gráficos 3D

Marzo es coautor de un nuevo estudio que, por primera vez, describe pantallas volumétricas, conocidas coloquialmente como hologramas, que muestran gráficos tridimensionales en el aire que los usuarios pueden manipular en tiempo real.

Las pantallas volumétricas utilizan una lámina de oscilación rápida, conocida como difusor, que proyecta sincronizadamente casi 3000 imágenes por segundo. Estas imágenes individuales crean un volumen completo, o pantalla. Sin embargo, los difusores ópticos suelen ser rígidos y no permiten la interacción directa, según los investigadores.

El difusor de una pantalla volumétrica rebota la luz proyectada; es la pantalla de proyección donde se ven los gráficos. Este difusor oscila muy rápidamente y, gracias a la persistencia de la visión, los gráficos aparecen en un volumen, explica Marzo.

Un difusor elástico puede deformarse y volver a su forma original, por lo que si las manos entran en el volumen donde oscila, el difusor se deformará alrededor de la mano sin dañarla y volverá a su forma original cuando se retire la mano.

Como el difusor está cortado en tiras y oscila a gran velocidad, no se enreda en los dedos, incluso cuando la mano se desliza a través de él.

La nueva tecnología, FlexiVol, emplea difusores elásticos que permiten a los usuarios interactuar directamente con el contenido tridimensional real dentro del volumen de la pantalla. Los gráficos de FlexiVol proporcionan las señales de profundidad de los objetos reales mediante la disparidad binocular (imágenes diferentes para cada ojo) y la acomodación del enfoque (visión borrosa de lo que no está enfocado).

“Sin necesidad de usar dispositivos, el contenido 3D real aparece como pantallas volumétricas proyectadas en el aire que pueden ser observadas por varias personas desde diferentes ángulos”, afirma Marzo.

Ampliando los límites con FlexiVol

Los usuarios no toman literalmente el objeto tridimensional, sino que el efecto se logra mediante una técnica de imagen. El dispositivo detecta la ubicación de los dedos de la persona y anticipa sus movimientos, adaptándose a sus acciones.

“Es natural ver un objeto en el espacio y querer extender la mano y agarrarlo. Esta tecnología permite hacerlo”, dice Bove, quien no participó en el estudio. “Pero no es lo mismo que sostener algo y moverlo”.

Y como no se necesitan gafas ni auriculares especiales, FlexiVol ofrece una experiencia compartida, ampliando aún más los límites de la innovación científica. La visualización quirúrgica o la ingeniería estructural son solo dos campos que pueden emplear esta tecnología en un entorno comercial o de aprendizaje.

Por otra parte, Bove añade que las pantallas volumétricas son “simplemente divertidas” y pueden utilizarse en la industria del entretenimiento, desde películas hasta videojuegos.

FlexiVol y otras tecnologías similares utilizan una interfaz gestual, lo que significa que una persona puede tocar la pantalla y mover objetos, pero no necesariamente sentir nada. Una interfaz háptica, en cambio, permite sentir algo al tocar la pantalla, lo cual no suele ser compatible con una pantalla volumétrica.

Marzo dice que su equipo planea agregar sensaciones táctiles para que el usuario “sienta” la temperatura o la presión al interactuar con la pantalla volumétrica y permitir que se puedan alcanzar pantallas más grandes desde los lados y la parte superior.

Hay más de 100,000 personas en listas de espera para trasplantes de órganos en Estados Unidos. Algunas esperarán años para recibir uno, y otras podrían no sobrevivir. Incluso con una buena compatibilidad, existe la posibilidad de que el cuerpo de una persona rechace el órgano. Para acortar los periodos de espera y reducir la posibilidad de rechazo, investigadores en medicina regenerativa están desarrollando métodos para utilizar las propias células del paciente para fabricar corazones, riñones, hígados y otros órganos personalizados según demanda.

Garantizar que el oxígeno y los nutrientes lleguen a cada parte de un órgano recién desarrollado es un desafío constante. Investigadores de Stanford han creado nuevas herramientas para diseñar e imprimir en 3D los complejos árboles vasculares necesarios para transportar la sangre por todo un órgano. Su plataforma, publicada el 12 de junio en Science , genera diseños que se asemejan a lo que vemos realmente en el cuerpo humano mucho más rápido que los intentos anteriores y es capaz de traducir esos diseños en instrucciones para una impresora 3D.

“La capacidad de ampliar la escala de los tejidos bioimpresos está actualmente limitada por la capacidad de generar la vasculatura necesaria; no se puede ampliar la escala de estos tejidos sin proporcionar un suministro de sangre”, afirmó  Alison Marsden , profesora de Enfermedades Cardiovasculares Douglas M. y Nola Leishman, profesora de Pediatría y Bioingeniería en las Facultades de  Ingeniería y  Medicina de Stanford y coautora principal del artículo. “Logramos que el algoritmo para generar la vasculatura se ejecute unas 200 veces más rápido que los métodos anteriores, y podemos generarla para formas complejas, como órganos”.

Vasculatura a escala de órganos

Cuando la sangre se bombea a un órgano del cuerpo, esta circula desde una arteria grande hacia vasos sanguíneos cada vez más pequeños y ramificados, donde puede intercambiar gases y nutrientes con los tejidos circundantes. En la mayoría de los tejidos, las células necesitan estar a una distancia mínima de un vaso sanguíneo para sobrevivir, pero en tejidos metabólicamente exigentes, como el corazón, la distancia es aún menor: puede haber más de 2500 capilares en un cubo de un milímetro. Todos estos diminutos vasos sanguíneos finalmente se reunen antes de salir del órgano.

Estas redes vasculares no están estandarizadas; los órganos tienen muchas formas y existe una gran variedad incluso entre dos corazones de tamaño similar. Hasta ahora, generar un modelo de red vascular realista que se ajuste a un órgano único y complejo ha sido difícil y ha requerido muchísimo tiempo. Muchos investigadores han recurrido, en cambio, a redes estandarizadas, que funcionan bien en pequeños modelos de tejido diseñados, pero no se escalan adecuadamente.

Marsden y sus colegas desarrollaron un algoritmo para crear árboles vasculares que imitan fielmente la arquitectura de los vasos sanguíneos de los órganos nativos y han puesto el software a disposición de cualquier persona a través de su  proyecto de código abierto SimVascular . Incorporaron simulaciones de dinámica de fluidos para garantizar que la vasculatura distribuyera la sangre de forma uniforme y acortar con éxito el tiempo necesario para generar la red, evitando colisiones entre vasos sanguíneos y creando un circuito cerrado con una única entrada y salida.

“Se necesitaron aproximadamente cinco horas para generar un modelo computacional de un árbol para vascularizar un corazón humano. Logramos una densidad donde cualquier célula del modelo habría estado a unas 100 a 150 micras del vaso sanguíneo más cercano, lo cual es bastante bueno”, dijo Zachary Sexton, investigador postdoctoral en el laboratorio de Marsden y coautor principal del artículo. El diseño contenía un millón de vasos sanguíneos. “Esa tarea no se había realizado antes, y probablemente habría llevado meses con algoritmos anteriores”.

Aunque las impresoras 3D aún no están a la altura de imprimir una red tan densa y a escala tan fina, los investigadores lograron diseñar e imprimir un modelo vascular con 500 ramificaciones. También probaron una versión más sencilla para garantizar que mantuviera vivas las células. Utilizando una bioimpresora 3D (que imprime con células vivas en lugar de resina o metal), los investigadores crearon un anillo grueso cargado de células renales embrionarias humanas y construyeron una red de 25 vasos que lo atraviesan. Bombearon un líquido cargado de oxígeno y nutrientes a través de la red y lograron mantener vivas un gran número de células en las proximidades de la red vascular.

“Demostramos que estos vasos pueden diseñarse, imprimirse y mantener vivas las células”, afirmó  Mark Skylar-Scott , profesor adjunto de bioingeniería y coautor principal del artículo. “Sabemos que aún queda trabajo por hacer para acelerar la impresión, pero ahora contamos con este proceso para generar diferentes árboles vasculares de forma muy eficiente y crear un conjunto de instrucciones para imprimirlos”.

Un corazón bioimpreso

Los investigadores se apresuran a señalar que estas redes vasculares aún no son vasos sanguíneos funcionales: son canales impresos a través de una matriz 3D, pero no tienen células musculares, células endoteliales, fibroblastos ni nada más que necesitarían para funcionar por sí solos.

“Este es el primer paso hacia la generación de redes vasculares realmente complejas”, afirmó Dominic Rütsche, investigador postdoctoral en el laboratorio de Skylar-Scott y coautor principal del artículo. “Podemos imprimirlas con complejidades nunca antes vistas, pero aún no son vasos completamente fisiológicos. Estamos trabajando en ello”.

Convertir estos diseños en vasos sanguíneos funcionales es solo uno de los muchos aspectos de la bioimpresión de un corazón humano funcional en el que trabajan Skylar-Scott y sus colegas. También exploran cómo estimular el crecimiento autónomo de los vasos sanguíneos más diminutos (aquellos que son demasiado pequeños o están demasiado próximos para imprimirse), mejorando así la capacidad de las bioimpresoras 3D para hacerlas más rápidas y precisas, y cultivando la enorme cantidad de células necesarias para imprimir un corazón completo.

“Este es un paso crucial en el proceso”, afirmó Skylar-Scott. “Hemos generado con éxito suficientes células cardíacas a partir de células madre humanas para imprimir el corazón humano completo, y ahora podemos diseñar un sistema vascular complejo y eficaz para mantenerlas alimentadas y vivas. Ahora estamos integrando activamente ambas: células y vasculatura, a escala orgánica”.

Es realmente el santo grial de la medicina curativa.

El bioingeniero de Stanford Mark Skylar-Scott se encuentra en una búsqueda de “ciencia ficción” para imprimir en 3D corazones humanos y otros órganos a pedido, utilizando células del propio cuerpo del paciente.

En la serie «La Investigación Importa», visitamos laboratorios en todo el campus para escuchar directamente de los científicos de Stanford sobre sus proyectos, cómo podrían impulsar la salud y el bienestar humanos, y por qué las universidades son actores clave en el ecosistema de innovación del país. A continuación, se presentan las propias palabras de los investigadores, editadas y condensadas para mayor claridad.

La insuficiencia orgánica crónica es una de las principales causas de muerte: alrededor de 500.000 personas son diagnosticadas con insuficiencia cardíaca cada año en EE. UU. Sin embargo, solo se realizan unos pocos miles de trasplantes de corazón al año. La mayoría de las personas simplemente no son buenas candidatas debido a su edad o condición médica, y a la escasez de donantes de órganos.

En Stanford, he dedicado los últimos cinco años a perseguir un sueño de ciencia ficción: ¿Qué pasaría si pudiéramos imprimir en 3D nuevos corazones y otros órganos a demanda, utilizando células del propio cuerpo del paciente? ¿Cómo tomamos unas pocas células en una placa de Petri y las convertimos en un kilogramo de tejido que se puede observar latir con los propios ojos?

Los bioingenieros de Stanford buscan construir un corazón, una capa a la vez

Utilizando técnicas avanzadas de impresión 3D, Mark Skylar-Scott y su equipo quieren transformar una pasta hecha de células vivas en corazones y otros órganos.

Existen muchos desafíos complejos asociados con la ampliación de escala en biología. ¿Cómo producir miles de millones de células de forma asequible, fiable y reproducible? ¿Cómo imprimirlas rápidamente, madurarlas y permitir que prosperen? Tenemos que vascularizar y nutrir las células, implantar vasos sanguíneos en los tejidos para proporcionarles el oxígeno y los nutrientes que necesitan para sobrevivir.

En tres años y medio, mi laboratorio planea tener un órgano humano impreso en 3D dentro de un modelo porcino. Esperamos que este estudio con animales grandes sirva de trampolín para establecer los hitos necesarios para un primer ensayo en humanos. Eso probablemente ocurrirá en más de una década. Hay mucho trabajo por hacer, pero estamos dando pasos importantes.

El resultado ideal es obtener un corazón bioimpreso en un ser humano. Con los xenotrasplantes de cerdos, se requiere una dosis muy alta de inmunosupresores, e incluso así, suele ser rechazado al cabo de uno o dos meses. Nuestro objetivo sería crear un corazón propio, hecho con células propias, a demanda, sin necesidad de inmunosupresión. Realmente es el santo grial de lo que creo que debería ser la medicina curativa: ¿Tienes un órgano defectuoso? Aquí tienes uno nuevo.

A veces presento este trabajo a inversores de riesgo y hablo con empresarios, y la respuesta que recibo es que somos demasiado ambiciosos. Y para mí, eso significa que estamos haciendo bien la academia.

A veces presento este trabajo a inversores de riesgo y hablo con empresarios, y la respuesta que recibo es que somos demasiado ambiciosos. Y para mí, eso significa que estamos haciendo bien la academia.

El sector privado financiará lo que esté dispuesto a hacer, lo cual ocurrirá dentro de cinco o diez años. Cuando realmente se intenta hacer algo diferente, formar una nueva fuerza laboral con nuevas habilidades, crear nuevos paradigmas, ese es el papel de la academia. Ese es nuestro trabajo. Y es un privilegio y un lugar de trabajo sumamente emocionante. Me encanta mi trabajo y estoy muy agradecido por la oportunidad de abordar un problema insalvable y convertirlo en algo más.

Nos preguntamos ¿cuánto vale la vida? Un corazón se puede comprar por 1.000.000 dólares. Los hígados valen unos 557.000 dólares y los riñones cuestan unos 262.000 dólares.

Si te esfuerzas lo suficiente, puedes ponerle precio a todo, desde mariposas raras hasta riñones y corazones humanos, tratamientos cotidianos y raros y, en última instancia, la salud humana.

Si bien existe una grave escasez de órganos de donantes disponibles en todo el mundo, el comercio ilegal de órganos no se puede detener y los trasplantes ilegales constituyen un comercio de billones de dólares a nivel mundial.

Necesitamos plantear una serie de cuestiones éticas, financieras y filosóficas cuando intentamos responder a la pregunta: ¿cuánto vale la vida?

Multivitaminas, medicamentos, terapias genéticas, piel humana, corazón, ojos, riñones, cadáveres enteros… Todo tiene un precio. Dejando de lado las cuestiones morales de por qué y cómo el mercado capitalista fija el precio incluso de las partes de nuestro cuerpo y de nuestra salud, nos planteamos la pregunta de cuánto vale la vida. ¿Cuál es el máximo que pagarías/deberías pagar por un medicamento que salva vidas? 

¿Qué tan alto es el costo si un medicamento puede salvar a 200-300 bebés por año de una enfermedad debilitante o de la muerte? Y, en última instancia, ¿el precio de las nuevas tecnologías, especialmente las terapias genéticas, les permite cumplir su promesa?

Todo tiene un precio: mariposas, trozos de tierra lunar, órganos.

El mundo es un supermercado gigante donde se encuentran etiquetas con precios para todo. Una mariposa rara puede costar hasta mil dólares en eBay, un acre en la superficie de la Luna se puede conseguir por 34,99 dólares (aunque te recomendamos encarecidamente que no lo compres) y tus órganos también están a la venta. 

Si pudieras extraer todos los órganos y sustancias químicas de tu cuerpo, podrías ganar 45 millones de dólares. Pero en realidad, como estima Medical Transcription, el precio promedio de un cadáver humano es más probable que alcance los 550.000 dólares (y algunas partes clave del cuerpo aumentan el precio). 

Contrariamente a la creencia popular, en Estados Unidos (y en ningún país desarrollado) está prohibido vender órganos para trasplantes. Aunque existe/existía un vacío legal que no prohíbe específicamente la venta de cuerpos y órganos para fines de investigación, la mala noticia para los aspirantes a millonarios es que el único que gana dinero con sus tejidos es un corredor de cadáveres. Y aunque se están produciendo algunos ajustes regulatorios, el progreso es lento y aún no está completo.

Según las cifras más utilizadas, aunque un poco difíciles de obtener, un corazón vale alrededor de un millón de dólares en Estados Unidos. Los hígados ocupan el segundo lugar, con un valor de unos 557.000 dólares y los riñones cuestan unos 262.000 dólares cada uno. Eso sin hablar de la piel humana (10 dólares por pulgada), el estómago (500 dólares) y los globos oculares (1.500 dólares cada uno). 

No es de extrañar que los órganos se ofrezcan a un precio más bajo en el mercado negro, pero nunca se sabe de dónde proceden esas partes del cuerpo. Y aunque el mercado negro de órganos no es, obviamente, muy transparente, se ha informado en numerosas ocasiones de que los donantes de órganos de los países en desarrollo (que en la mayoría de los casos venden partes del cuerpo para alimentar a sus familias) nunca recibirán nada parecido a las sumas mencionadas anteriormente; lo más probable es que lo que obtengan sean mil dólares o quizás dos. Y también deberíamos mencionar que el turismo de trasplantes genera miles, tal vez decenas de miles, de donantes víctimas en todo el mundo cada año.

En este documento se enumera un rango de precios, indicando que los riñones extraídos o vendidos ilegalmente se venden por entre 50.000 y 120.000 dólares, los hígados por entre 99.000 y 145.000 dólares. El precio de un corazón está entre 130.000 y 290.000 dólares, los pulmones por entre 150.000 y 290.000 dólares, mientras que un páncreas puede costar entre 110.000 y 140.000 dólares.

Los precios, por supuesto, son completamente diferentes si el uso previsto no es el de implantar órganos, como podemos leer en esta noticia que analiza el caso criminal de Cedric Lodge, quien robó partes del cuerpo, incluidas cabezas y cerebros, que fueron donadas para investigación en la Escuela de Medicina de Harvard, y las vendió por Internet.

Sin embargo, el mercado negro de órganos sigue floreciendo. Hasta que la tecnología, como la bioimpresión 3D, no ofrezca una solución viable para la donación de órganos, seguirá siendo así, ya que hay demasiadas personas esperando un trasplante de órganos.

Parece que las partes de nuestro cuerpo ya tienen un precio marcado. Da miedo, ¿no? Pero en lo que respecta a la práctica de fijación de precios, tampoco hay mucha diferencia cuando se trata de nuestra salud y vida en general. La diferencia radica en que los órganos con precio marcado no son tan visibles para nosotros como el precio de las terapias, los medicamentos o las prótesis corporales. 

Casi todos los días pagamos por nuestra salud comprando vitaminas, analgésicos o leche sin lactosa. La pregunta es ¿cuánto es el máximo que pagaríamos/deberíamos pagar por un medicamento que nos salvaría la vida? ¿Es justo pagar por medicamentos que nos salvan la vida?

Las vacunas contra la insulina y la polio no fueron patentadas por sus inventores.

Los medicamentos, especialmente los que salvan vidas, deberían estar disponibles para todos los que los necesiten. En un mundo ideal y utópico, los medios para curar a las personas, los instrumentos para aliviar el dolor y el sufrimiento y los recursos para salvar vidas no costarían ni un centavo. 

Cuando el inventor Frederick Banting descubrió la insulina en 1923, se negó a poner su nombre en la patente. Consideraba que no era ético que un médico se lucrara con un descubrimiento que salvaría vidas. Los coinventores de Banting, James Collip y Charles Best, vendieron la patente de la insulina a la Universidad de Toronto por apenas un dólar. Querían que todo el que necesitara su medicación pudiera pagarla. Pero podríamos enumerar ejemplos similares, desde la vacuna contra la polio de Jonas Salk hasta la máquina de rayos X de Röntgen.

Estos nobles caballeros seguramente se revolverían en sus tumbas si vieran lo lejos que hemos llegado desde entonces: si vieran los precios actuales de ciertos medicamentos o las políticas de precios de ciertas compañías farmacéuticas. 

Muchos seguramente recuerdan al infame Martin Shkreli y la indignación que causó cuando aumentó el precio de Daraprim, un medicamento que trata la infección parasitaria toxoplasmosis y se usa en algunos casos para tratar el cáncer y el SIDA, de $ 13.50 a $ 750.00 por pastilla en 2015, lo que significa un aumento de más del 5,000 por ciento. Aunque un reportero de Bloomberg sugirió que debería costar alrededor de $ 1 para fabricar, y el propio Shkreli reconoció que el medicamento requiere «muy poco dinero» para fabricarse, el medicamento aún se vende por cientos de dólares. Shkreli y su compañía pudieron aumentar el precio, ya que adquirieron los derechos exclusivos para la venta del medicamento en los EE. UU. Sin que nadie más ofreciera una alternativa. Una pequeña nota al margen: Shkreli acaba de salir de prisión después de ser declarado culpable de dos cargos de fraude de valores y un cargo de conspiración para cometer fraude de valores. Fue sentenciado a siete años de prisión en 2018.

Aunque el ejemplo de Shkreli es indignante, no es el único que hizo algo similar. Un artículo publicado en The New England Journal of Medicine se centró en cómo las empresas compran los derechos de medicamentos genéricos antiguos y baratos, excluyen a los competidores y aumentan los precios.

Por ejemplo, el albendazol, un fármaco para ciertos tipos de infecciones parasitarias, fue aprobado en 1996. En 2010, su costo promedio al por mayor era de 5,92 dólares por día, pero en 2013, aumentó a 119,58 dólares. Sin embargo, tal vez la noticia más preocupante fue que el precio de la insulina ha aumentado sin control en los Estados Unidos. El costo de los cuatro tipos más populares de insulina se ha triplicado en la última década, y los costos de bolsillo que los pacientes enfrentan ahora por las recetas se han duplicado. En 2016, el precio promedio por mes aumentó a 450 dólares.

Afortunadamente, la regulación gubernamental comenzó a tomar nota y a actuar en consecuencia. La Ley de Insulina Asequible Ahora recibió el apoyo del Congreso en 2022 y se aprobó en 2024, introduciendo un límite de 35 dólares al mes en los precios de la insulina en todo el país.

Es seguro que sin una intervención reguladora eficiente, las compañías farmacéuticas no cambiarán sus exageradas políticas de precios en Estados Unidos. Es visible, por ejemplo, que en los países de Europa occidental donde existen controles de precios, los costos de los medicamentos son más bajos.

Enfermedades raras, terapias únicas, precios inimaginables.

Sin embargo, el problema no es sólo el aumento del precio de los medicamentos genéricos, como la insulina, sino también los precios increíblemente altos de las nuevas terapias y opciones de tratamiento para enfermedades raras.

El fármaco más caro del mercado en mayo de 2024 fue Lenmeldy, una terapia génica que se utiliza para tratar tipos de leucodistrofia metacromática en niños. Una dosis única cuesta 4,25 millones de dólares y funciona ayudando al cuerpo a producir la enzima ARSA para ayudar a detener la progresión de la leucodistrofia metacromática. Lo hace utilizando las propias células madre del paciente que han sido modificadas. Lenmeldy se administra como una infusión única. La FDA aprobó este fármaco en marzo de 2024.

Otro ejemplo conocido es Zolgensma, una terapia génica para una enfermedad infantil poco común, la atrofia muscular espinal (AME), causada por un solo gen. Actualmente, cuesta 2,1 millones de dólares por paciente. Esta terapia experimental consiste en infundir al paciente virus modificados genéticamente que contienen copias sanas del gen necesario. 

Están en marcha otras terapias genéticas revolucionarias, y muchos temen que, si bien tienen el potencial de eliminar enfermedades infantiles letales y otras afecciones raras, nadie va a pagar por ellas porque su precio es demasiado alto.

¿Son las “terapias más caras de la historia” realmente las más caras de la historia? Este estudio intentó evaluar los valores de estas terapias y llegó a la conclusión de que la evaluación económica de las terapias novedosas requiere una comparación cuidadosa de los costos y beneficios a lo largo de la vida frente a los tratamientos estándar, incluidos los ajustes por distorsiones de precios. Sin embargo, también debemos señalar que el estudio fue financiado por Novartis Gene Therapies Inc., por lo que es posible que tengamos que esperar a que se realicen más investigaciones antes de llegar a una conclusión final. 

¿Por qué las terapias genéticas son tan caras?

El precio de los medicamentos y las terapias suele ser demasiado complejo y, a veces, como en los casos de la insulina y el Daraprim antes mencionados, parece demasiado arbitrario. Los expertos afirman que ahora que los medicamentos genéricos más baratos representan aproximadamente el 90 por ciento de todas las recetas que se dispensan en los Estados Unidos, las compañías farmacéuticas están recurriendo a los tratamientos de enfermedades raras y a las terapias genéticas como su próximo motor de ganancias, y grandes empresas como Pfizer y Novartis invierten en medicamentos para grupos minúsculos de pacientes. 

La pregunta que surge es la siguiente: ¿debería pagarse una prima por el tratamiento de enfermedades consideradas “raras”? ¿Cuál debería ser el precio razonable de un medicamento llamado “huérfano”? ¿Es viable fijar el precio de los medicamentos para enfermedades raras en función del peso del paciente, es decir, que una receta para un adulto cueste varias veces más que una para un niño? ¿Podría ser la solución pagar las terapias a plazos?

Cuando se le preguntó sobre el precio justo de los medicamentos, la bioeticista Samia Hurst dijo que “obtener ganancias por descubrir, desarrollar y vender fármacos es legítimo, aunque nunca tuvimos del todo claro por qué». Tal vez aprobemos este beneficio porque creemos que el esfuerzo y la creatividad que implica sacar un nuevo fármaco al mercado merecen ser pagados. Tal vez consideramos que la fabricación de un fármaco también merece un pago. Tal vez no estemos considerando el mérito en absoluto, sino las consecuencias: queremos incentivar el desarrollo de nuevos avances terapéuticos. Tal vez queremos garantizar que el acceso a las terapias médicas necesarias se mantenga gracias al afán de lucro”. Todo eso podría ser un motivo para permitir que las compañías farmacéuticas pidan márgenes de beneficio justos por encima de los costes de investigación y desarrollo.

Además, el filósofo político Matt Zwolinski sostiene que esos precios elevados no sólo son necesarios para recuperar el coste de la investigación y el desarrollo de ese fármaco, sino también de los cientos de otros fármacos que nunca llegaron al mercado. Cobrar un precio muy superior al “costo marginal de producción” es la única forma en que las empresas pueden obtener un nivel normal de beneficios a largo plazo y, por tanto, la única forma de garantizar que la sociedad obtenga los nuevos fármacos que necesita.

Además, si comparamos las terapias personalizadas con las soluciones genéricas que se han utilizado hasta ahora, sus ventajas son claras. Por un lado, ofrecen una solución eficiente y curan a los pacientes de enfermedades que antes no tenían tratamiento, y por otro lado, son mucho más rentables a largo plazo si se considera a la sociedad en su conjunto. Por lo tanto, el desarrollo de soluciones de tratamiento personalizadas es sin duda el camino a seguir, aunque las empresas deberían ofrecer mejores opciones de pago.

En última instancia, las Directrices de derechos humanos para las empresas farmacéuticas en relación con el acceso a los medicamentos especifican que “las empresas deben hacer todo lo que razonablemente puedan para garantizar que los medicamentos estén disponibles en cantidades suficientes en los países donde se necesitan”. 

También sugieren que las empresas están obligadas a contribuir al desarrollo de medicamentos para enfermedades olvidadas. Por lo tanto, las empresas deben asegurarse de que los medicamentos que producen sean accesibles a todos los grupos de pacientes, no solo a los pacientes ricos o a los de los países desarrollados, lo que obliga a otros a recurrir a soluciones desesperadas, como la financiación colectiva o no acudir al hospital para recibir tratamiento. Solo entonces las terapias genéticas y otros métodos de curación revolucionarios podrían cumplir su potencial de mejorar la vida de los pacientes.

Si bien la impresión 3D, que se remonta a la década de 1980, ha tenido su  mayor impacto en la fabricación , también ha demostrado ser vital para sectores como  la vivienda  e incluso  los viajes espaciales . Y cada vez más en los últimos años ha demostrado su potencial en el campo médico, ya que se utiliza en el desarrollo de prótesis, órganos de reemplazo y equipos médicos.

Entonces, ¿qué es exactamente la impresión 3D?

Esta tecnología crea un objeto tridimensional mediante la lectura de un plano digital y la reproducción de capas sucesivas mediante filamentos y luz ultravioleta. Una de sus principales ventajas es que no requiere el costoso y complicado equipo necesario en la fabricación tradicional, lo que acelera la producción de productos. En muchos hospitales, los cirujanos utilizan representaciones en 3D de la anatomía de un paciente para practicar procedimientos antes de la cirugía y se pueden utilizar impresoras 3D para personalizar partes del cuerpo, como implantes de rodilla.

Según estimaciones de GlobalData , se espera que en 2025 se dediquen a la impresión 3D unos 20.000 millones de dólares a nivel mundial, casi tres veces más que en 2017.  En el sector médico, el aumento del gasto en impresión 3D se debe a las necesidades del envejecimiento de la población.

Una publicación en el  sitio web de la Asociación Estadounidense de Hospitales  informa que en 2019, 113 hospitales tenían instalaciones 3D centralizadas para la fabricación en el punto de atención, en comparación con solo tres en 2010. Y según  Pew Trust , el mercado de atención médica con impresión 3D aumentó drásticamente durante la pandemia de COVID-19, cuando muchos hospitales dependieron de esta tecnología para el lanzamiento de equipos de protección personal (EPP) y dispositivos médicos.

La publicación describe tres formas específicas en que la impresión 3D está afectando la atención clínica y cómo podría transformarla en el futuro:

1. Implantes y prótesis: la FDA ha aprobado la tecnología 3D para desarrollar más que implantes dentales, uno de los primeros usos de la impresión 3D aprobados médicamente. Ahora, según un estudio publicado en la revista Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons , la tecnología tiene el potencial de transformar por completo la forma en que los cirujanos tratan a los pacientes con lesiones musculoesqueléticas graves, así como de mejorar el ajuste y la función de las prótesis.
2. Modelos anatómicos: las impresoras 3D pueden producir modelos anatómicos extremadamente precisos y detallados para ayudar a los cirujanos a prepararse para procedimientos complejos, lo que da como resultado mejores resultados a un menor costo. La tecnología 3D también reduce el tiempo empleado en cirugía.
3. Equipos médicos: el uso de la impresión 3D para construir dispositivos médicos, incluidos fórceps, abrazaderas y retractores, está desempeñando un papel clave en la creciente necesidad de un rápido desarrollo de equipos médicos, lo que ayuda a reducir los problemas en la cadena de suministro.

Un análisis de costo-beneficio realizado por  Medical-Technology.nrdigital.com  mostró las ventajas de introducir la tecnología de impresión 3D en los hospitales, particularmente como ayuda en cirugías complejas.

El estudio de junio fue realizado por el Dr. Atanu Chaudhuri, profesor asociado de tecnología y gestión de operaciones en la Escuela de Negocios de la Universidad de Durham, junto con colegas de la Facultad de Ingeniería ORT Braude en Israel y la Universidad del Sur de Dinamarca. Chaudhuri admitió que la impresión 3D representa una inversión financiera significativa para los hospitales, pero dijo que los beneficios «superan con creces los costos tanto para los hospitales como para los pacientes». Y agregó: «Debemos saber dónde aplicarla y cómo cuantificar los beneficios».

También cree que la impresión 3D debería ser una colaboración entre cirujanos e ingenieros, porque los cirujanos que aprendan a diseñar una guía para la impresión 3D tendrán una ventaja sobre los demás. “Pero hay ciertas cirugías que no se habían intentado antes, especialmente en niños pequeños, que ahora se pueden realizar con mucha más confianza”, afirmó, y añadió que, con el tiempo, la tecnología de impresión 3D se integrará plenamente en el plan de estudios de medicina.

Aunque la impresión 3D se ha utilizado en el ámbito sanitario durante más de una década para fabricar implantes de titanio y acero inoxidable, un material denominado plástico PEEK permitirá que la tecnología se utilice en más laboratorios y clínicas de todo el mundo.  El PEEK  es un polímero termoplástico orgánico incoloro que consta de macromoléculas compuestas de muchas subunidades repetidas, llamadas monómeros.

Savi Baveja, director de estrategia e incubación de Hewlett Packard, escribió recientemente que la impresión 3D y otras nuevas tecnologías están empezando a “lograr los mejores resultados que se han prometido desde hace tiempo en el campo de la medicina personalizada”. Y añadió:

“La demanda ya es sustancial (el mercado de soluciones médicas personalizadas, que incluye aparatos ortopédicos y protésicos personalizados, está valorado en aproximadamente 10.000 millones de dólares) y la necesidad está creciendo a un ritmo exponencial. La OMS estima que mil millones de personas necesitan productos de asistencia hoy en día y se espera que más de dos mil millones de personas en todo el mundo necesiten al menos un producto de asistencia para 2030”.

Cada vez más hospitales de todo el mundo aprovechan las tecnologías emergentes, como la impresión 3D, que permite a los médicos literalmente “ver” e interactuar con la anatomía sin dañar al paciente. Sin embargo, los casos de uso se extienden mucho más allá de eso, a prótesis, modelos anatómicos y modelos médicos, y a medida que aumenten las necesidades de una población que envejece en los próximos años, seguramente surgirán otras aplicaciones.