Cómo la impresión 3D permite a los científicos hacer crecer nuevos cabellos humanos
Investigadores de la Universidad de Columbia han encontrado una forma de utilizar la tecnología de impresión 3D para simular la piel del cuero cabelludo humano y así permitir que crezcan nuevos cabellos humanos. Luego, pueden trasplantar el cabello nuevo al cuero cabelludo de las personas que experimentan pérdida de cabello.
Un gran número de personas en todo el mundo experimentan la caída del cabello de una forma u otra, ya sea por causas naturales o como efecto secundario de una terapia médica. En muchos de estos casos, especialmente en personas con pérdida de cabello natural, el proceso no es reversible.
Los estudios han demostrado que la caída del cabello puede tener un efecto significativo en la autoimagen y la calidad de vida tanto de mujeres como de hombres, ya que la mayoría de las culturas dan mucha importancia al cabello natural.
A pesar de esto, las opciones de tratamiento para las personas con pérdida de cabello pueden ser impredecibles, y algunas personas pueden requerir intervenciones más específicas, como un trasplante de cabello.
Este procedimiento implica el trasplante de folículos pilosos de una parte del cuerpo de una persona a otra. Sin embargo, es posible que ahora haya en el horizonte opciones nuevas y más sostenibles para el crecimiento del cabello.
Algunas investigaciones recientes se han centrado en el uso de células madre para hacer crecer cabello humano nuevo y natural, pero los experimentos se han basado en el uso de piel de ratón como "terreno de cultivo" para estas células.
Ahora, por primera vez, un equipo de investigadores del Centro Médico de la Universidad de Columbia en Nueva York, NY, ha ideado un método para hacer crecer cabello humano nuevo. En lugar de depender de la piel, utilizaron métodos de impresión 3D.
Los investigadores explican que su experimento exitoso fue el primero en más de una forma. Los científicos han podido hacer crecer pelos de ratas y ratones de forma independiente en el laboratorio, pero han tenido problemas para lograr lo mismo con los pelos humanos.
“A las células de ratas y ratones les crecen hermosos pelos. Pero, por razones que no entendemos totalmente, las células humanas son resistentes ”, dice la coautora Angela Christiano, Ph.D.
Plantar la "semilla" de cabello nuevo
Christiano y su equipo se preguntaron si podrían estimular el crecimiento de cabello nuevo en el laboratorio creando un entorno similar al que ocupan naturalmente las células ciliadas humanas.
Su primer intento consistió en crear esferas de células pequeñas y suspenderlas dentro de gotas de líquido. Luego, implantaron estas esferas en ratones para ver si crecía el cabello. Los investigadores no estaban satisfechos con este enfoque porque, aunque algunas de las células implantadas formaron cabello nuevo, otras no se desarrollaron.
A continuación, el equipo decidió experimentar con técnicas de impresión 3D para ver si podían crear un microambiente que imitara más de cerca el entorno natural de los folículos capilares humanos. Los investigadores informan sobre su proceso, así como sus resultados, en un artículo de estudio que aparece en Comunicaciones de la naturaleza.
Christiano y sus colegas terminaron creando moldes de plástico con extensiones salientes de medio milímetro de ancho.
"Las técnicas de fabricación anteriores no han podido crear proyecciones tan delgadas, por lo que este trabajo se vio facilitado en gran medida por las innovaciones en la tecnología de impresión 3D", explica el primer autor Hasan Erbil Abaci.
A continuación, los investigadores lograron que la piel humana creciera alrededor del moho. Colocaron células del folículo piloso que habían recolectado de voluntarios dentro de él, agregando células productoras de queratina en la parte superior. Finalmente, estimularon el crecimiento agregando varios factores de crecimiento.
Este ensayo fue exitoso: en no más de 3 semanas, las células generaron folículos de cabello humano que pudieron comenzar a hacer crecer el cabello.
Los investigadores señalan que este proceso aún está lejos de ser perfecto. Sin embargo, tiene el potencial de establecer una fuente sostenible de cabello natural para trasplantes y de proporcionar cabello a cualquier persona que lo necesite.
“Eso [ampliaría] la disponibilidad de restauración del cabello para todos los pacientes, incluidos los 30 millones de mujeres en los Estados Unidos que experimentan adelgazamiento del cabello y los hombres jóvenes cuyas líneas de cabello aún están retrocediendo. La cirugía de restauración del cabello ya no estaría limitada por la cantidad de cabellos donantes ”, dice Christiano.
Los investigadores señalan que hacer crecer el cabello humano de esta manera, en el laboratorio, también podría ser útil en la investigación farmacéutica, dando a los investigadores más libertad para buscar o probar nuevos medicamentos para el crecimiento del cabello.
"Lo que hemos demostrado es que básicamente podemos crear una granja de cabello: una rejilla de cabellos que están modelados correctamente y diseñados para que puedan ser trasplantados nuevamente al cuero cabelludo del mismo paciente".
Angela Christiano, Ph.D.
Si bien la mayoría de los investigadores que participaron en este estudio declararon no tener intereses en competencia, Angela Christiano y Colin Jahoda especificaron que son fundadores de Rapunzel Bioscience, una empresa de biotecnología que invierte en terapias regenerativas para el cabello y la piel.
