definición

ÓRGANOS ARTIFICIALES

Un órgano artificial es un dispositivo artificial que se implanta o integra en un ser humano para sustituir el órgano de una persona, con el propósito de restaurar una función específica o un grupo de funciones relacionadas, con lo que el paciente puede regresar a una vida tan normal como sea posible. La función de sustitución no necesariamente tiene que estar relacionada con el apoyo vital.

Hay muchas técnicas para el desarrollo de órganos artificiales y están:

trasplantes de tejidos: es una manera de restaurar la función de un órgano mediante la sustitución del órgano dañado por uno nuevo, al igual que estos son organismos vivos con un objetivo final de la biología sintética, la cual son fabricados para los humanos mediante impresoras 3D y el área que dirige todo este tipo de objetivos se llama ingeniería de tejidos.

La creación de órganos artificiales es otra técnica cultivada durante años, no obstante, no se ha llegado a una total eficacia, ya que estos órganos no son totalmente implantables y permanentes. Los Órganos Artificiales más comunes son: corazón, intestino, pulmón, hueso, oreja, cornea, etc.

Los avances de cada una de estas disciplinas, biología sintética e ingeniería de tejidos, han sido notorios. Entre ellos destaca la creación de los llamados organs-on-a-chip, dispositivos que recrean a micro escala las funciones de un órgano real y permiten su estudio. También despunta la creación de organoides en cultivos 3D, que llevan a cabo procesos de desarrollo generando una estructura similar a los órganos naturales, teniendo la auto organización un papel crítico.

Órgano a la carta:Disponer de órganos a la carta, totalmente compatibles con el paciente, es unos de los objetivos a los que se persigue hoy en día. Se trata sobre los órganos cultivados, siguen un procedimiento de fabricación muy especial, conocido como “descelularización”.

Todo comienza con la realización de un molde. Para ello, eliminan el contenido celular de un órgano donado conservando sólo su estructura. Esta matriz, conserva menos de un 5% de ADN del donante, por lo que reduce al mínimo las posibilidades de rechazo.

Una vez obtenido el molde, se introducen las células madre del paciente que necesita el trasplante. Estas células, se encargan de la regeneración del órgano y la sustitución de las células anteriores. Este proceso está en experimentación, y la mayoría de pruebas se han realizado en animales. En humanos sólo se han conseguido carcasas del corazón.

El morfoespacio para organizar el universo de órganos

Muchas de las nuevas estructuras y funciones biológicas se encuentran lejos del camino marcado por la evolución. “Si nos liberásemos de los límites vinculados a los procesos embrionarios, entrarían en juego nuevas reglas quizás asequibles para la ingeniería biológica”, apuntan los investigadores, que han categorizado las estructuras conocidas en función de un conjunto de variables. Estas variables definen el morfoespacio en el que las estructuras se ordenan, mostrando aquellas regiones olvidadas por la evolución.

El equipo liderado por Ricard Solé ha definido este morfoespacio de órganos y organoides con el que contemplar el universo de todas las estructuras biológicas posibles. Los tres ejes que lo conforman son: la complejidad de desarrollo, la complejidad cognitiva y el estado físico.

Los grados de complejidad de desarrollo abarcan desde las mezclas de células que no se relacionan entre sí, hasta los órganos totalmente desarrollados, con células que interactúan entre ellas y llevan a c

abo una misma función, como sería, por ejemplo, el hígado. Sistemas poco desarrollados serían los llamados quimiostatos, cultivos bacterianos utilizados comúnmente en la industria para la elaboración de sustancias determinadas, como algunos antibióticos.

En cuanto al grado de complejidad cognitiva, se define como la capacidad de los órganos para recibir información y procesarla. Así, el cerebro, con sus innumerables conexiones neuronales y su plasticidad, o el sistema inmune, con la capacidad de detectar tanto amenazas nuevas como las ya conocidas y responder ante todas ellas, suponen dos ejemplos del más alto grado de complejidad cognitiva.

El tercer eje del morfoespacio, el estado físico, toma como referencia las fases de la materia inorgánica y pretende describir la movilidad de los componentes de los órganos y organoides. Así se encuentra la gran mayoría de las estructuras biológicas en estado “sólido”, con algunos notables contraejemplos como la sangre o el microbioma, caracterizados por una mayor movilidad de sus elementos.

Tomando estos tres ejes, el equipo de investigación ha realizado una instantánea del panorama actual de las estructuras biológicas posibles. Una de las características más interesantes del morfoespacio es la presencia de un espacio vacío que puede tener dos significados. El primero es que no sea posible la combinación propuesta en esa región. El segundo, mucho más alentador, es que se trata de diseños inaccesibles para la evolución en condiciones naturales pero que sí podrían ser alcanzables mediante estrategias de ingeniería biológica. En cualquier caso, el morfoespacio supone una herramienta muy útil para plantear las posibilidades de éxito que tendrían nuevos diseños biológicos.