Investigadores crean una córnea artificial en 3D similar a la humana

Investigadores de la Escuela Nacional de Medicina de Kyungpook (Corea del Sur) han desarrollado una córnea artificial impresa en 3D similar a la córnea humana que servirá para dar esperanza a muchos pacientes que padecen enfermedades relacionadas con la córnea.

La investigación, publicada en 'Biofabrication', ha sido llevada a cabo porque cuando una persona tiene una córnea severamente dañada se requiere un trasplante de córnea. Sin embargo, los investigadores han explicado que en su país, Corea del Sur, hay unos 2.000 pacientes en espera de un trasplante y se prevé que el tiempo promedio de espera es de 6 o más años.

Asimismo, la córnea artificial que ya existía utilizaba colágeno recombinante o estaba hecha de sustancias químicas como el polímero sintético, por lo tanto, no se incorporaba bien con el ojo y no es totalmente transparente después del implante de córnea.

Por ello, los investigadores han impreso una córnea artificial utilizando el enlace biológico que está hecho de estroma corneal descelularizado y células madre. Debido a que esta córnea está hecha de tejido biológico derivado del tejido córneo, es biocompatible y la tecnología de impresión en 3D recapitula el microentorno corneal, por lo tanto, su transparencia es similar a la córnea humana.

La córnea es una capa externa delgada que cubre la pupila y protege el ojo del ambiente externo. Es la primera capa que admite luz y, por lo tanto, debe ser transparente, moverse a medida que la pupila se mueve y tener flexibilidad. Sin embargo, según han afirmado los investigadores, hasta ahora se habían limitado a desarrollar una córnea artificial utilizando materiales biocompatibles sintéticos debido a las diferentes propiedades relacionadas con la córnea.

Además, el patrón de celosía en la córnea está directamente asociado con la transparencia de la córnea y, hasta ahora, había una limitación en la aplicación al transparente de córnea debido al uso de sustancias citotóxicas en el cuerpo, sus características corneales insuficientes o la baja transparencia, entre otros.

Para resolver este problema el equipo de investigación utilizó el esfuerzo cortante generado en la impresión 3D para fabricar el patrón de celosía corneal y demostró que la córnea mediante el uso de un bioink de matriz extracelular descelularizada derivada del estroma corneal era biocompatible.

En el proceso de impresión, cuando la tinta de la impresora sale a través de la boquilla y pasa a través de la boquilla, se produce una fuerza de fricción que luego produce una tensión cortante. El equipo de investigación ha logrado producir córnea artificial transparente con el patrón de celosía de la córnea humana regulando el esfuerzo cortante para controlar el patrón de las fibras de colágeno.

Además, el equipo de investigación también observó que las fibrillas de colágeno remodeladas junto con la ruta de impresión crean un patrón de celosía similar a la estructura de la córnea humana nativa después de 4 semanas 'in vivo'.

La profesora y colaboradora del estudio Jinah Jang ha señalado que esta nueva córnea "puede alcanzar los criterios de transparencia y seguridad del estroma de córnea de ingeniería". Además, ha asegurado que servirá para dar esperanza a muchos pacientes que padecen enfermedades relacionadas con la córnea.