Startup brasileña quiere fabricar órganos humanos a medida

Healthtech, apoyada por la FAPESP y actualmente con sede en Suiza, desarrolla una plataforma para producir tejidos en laboratorio; la meta es obtener, en un plazo de diez años, la aprobación clínica para su uso en trasplantes

Por Roseli Andrion  |  Agência FAPESP – El año es 2050. En Brasil, un cirujano accede al sistema de un hospital integrado al SUS, la red nacional de salud pública, y selecciona el modelo tridimensional de un corazón cuyas dimensiones coinciden exactamente con las del paciente que espera un trasplante. A continuación, una impresora 3D deposita células humanas vivas, capa por capa, hasta que el órgano diseñado toma forma. El procedimiento se realiza sin listas de espera, sin necesidad de donantes y sin riesgo de rechazo, ya que el corazón ha sido fabricado a partir de las propias células del receptor.

Aunque esta escena parezca sacada de una película de ciencia ficción, la ciencia que la hará posible ya se está desarrollando en los laboratorios de la startup TissueLabs, apoyada por el Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (PIPE), de la FAPESP. Actualmente, el equipo produce fragmentos de tejido de apenas unos centímetros para investigaciones, pruebas de medicamentos y desarrollo de modelos de enfermedades. La meta es obtener, en un plazo de diez años, los primeros tejidos aprobados para uso clínico. Lo que hoy se vislumbra para 2050 tiene el potencial de reescribir la historia de la medicina.

Fundada en 2019 en São Paulo y actualmente con sede en Suiza, la empresa utiliza biomateriales que funcionan como un “cemento biológico” para las células. “Si un órgano fuera una construcción, las células serían los ladrillos y nuestro biomaterial sería el cemento que las une”, explica Gabriel Liguori, fundador y director ejecutivo (CEO) de la startup.

Uno de los diferenciales de los biomateriales de TissueLabs es que son específicos para cada tipo de tejido. Esto significa que, para cada estructura que se desea reproducir, se utiliza un material derivado de la matriz extracelular (la estructura de soporte que rodea a las células y determina cómo se organizan, se comunican y se especializan) del tejido correspondiente. Actualmente, la empresa cuenta con más de 45 formulaciones para más de 15 tipos de tejidos, entre ellos corazón, hígado, riñón, páncreas, piel, cartílago, hueso y cerebro.

Cada formulación puede variar según el método de solidificación: algunas son fotoreticulables (se endurecen al exponerse a la luz), mientras que otras son reticulables mediante procesos químicos o térmicos. Esta flexibilidad amplía las posibilidades de aplicación en diferentes tecnologías de impresión 3D.

La bioimpresión 3D —el proceso de fabricar estructuras biológicas por capas utilizando células y biomateriales— es el método mediante el cual los tejidos adquieren su forma tridimensional. El proceso comienza con células madre, que poseen la capacidad de diferenciarse en diversos tipos celulares.

En TissueLabs se utilizan células madre pluripotentes inducidas, conocidas por la sigla iPSC (induced pluripotent stem cells). A diferencia de las células madre embrionarias, las iPSC se obtienen a partir de tejidos adultos, como una biopsia de piel o una muestra de sangre. En el laboratorio son “reprogramadas” para adquirir un estado similar al embrionario y, posteriormente, diferenciadas en el tipo celular deseado, como cardiomiocitos (las células responsables de la contracción y relajación del corazón) o hepatocitos (las principales células del hígado).

Una vez obtenida una cantidad suficiente de células, estas se mezclan con el biomaterial y se introducen en una impresora 3D desarrollada específicamente para este fin. El resultado es un tejido tridimensional formado por capas, con una estructura que reproduce la arquitectura natural de ese tejido en el organismo humano. La startup ya cuenta con tres modelos de impresoras en el mercado y más de 300 instituciones en 30 países utilizan su plataforma de biofabricación.

Por el momento, los tejidos producidos por TissueLabs están destinados exclusivamente a entornos de laboratorio. Entre sus clientes se encuentran investigadores académicos, empresas farmacéuticas y compañías de cosméticos. L’Oréal, por ejemplo, utiliza la plataforma de TissueLabs para imprimir piel en 3D, sustituyendo el uso de animales en las pruebas de productos, una iniciativa anunciada durante la feria Viva Technology 2024, en París.

Mercados potenciales

El mercado mundial de la bioimpresión 3D movió alrededor de 2.600 millones de dólares en 2024 y, según las proyecciones de la consultora Towards Healthcare, alcanzará los 8.500 millones de dólares en 2034, con una tasa de crecimiento anual aproximada del 12,5 %. El segmento de generación de tejidos y órganos es señalado como el de crecimiento más acelerado.

En el sector farmacéutico, la aplicación es estratégica. El desarrollo de un nuevo medicamento cuesta, en promedio, entre 1.000 y 2.000 millones de dólares y requiere un plazo de entre 10 y 15 años, según un artículo publicado en la revista científica Acta Pharmaceutica Sinica B. A pesar de esta elevada inversión, nueve de cada diez compuestos fracasan en los ensayos clínicos, y la toxicidad es responsable del 90 % de esos casos. La cardiotoxicidad constituye la principal causa individual de interrupción del desarrollo de fármacos, representando el 30 % de las descontinuaciones.

Estudios publicados en la revista Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology indican que aproximadamente el 30 % de los medicamentos abandonados durante los ensayos clínicos entre 2011 y 2012 fueron descartados por preocupaciones relacionadas con la seguridad cardiovascular. Además, investigaciones publicadas en la plataforma ScienceDirect señalan que los problemas cardiovasculares son responsables del 45 % de los retiros de medicamentos del mercado después de su aprobación.

En este contexto, TissueLabs desarrolla una plataforma propia para pruebas de cardiotoxicidad. El objetivo es ofrecer a las empresas farmacéuticas y a las organizaciones de investigación por contrato (CRO, por sus siglas en inglés de Contract Research Organizations) una herramienta capaz de identificar si un nuevo medicamento resulta perjudicial para el corazón antes de que llegue a los ensayos en humanos. “Podemos reducir el costo del desarrollo y, lo que es más importante, el riesgo para los pacientes”, afirma Liguori. Está previsto que la plataforma sea lanzada comercialmente en los próximos dos años.

Órganos para trasplante

El objetivo a largo plazo sigue siendo ambicioso: fabricar órganos destinados al trasplante. Liguori estima que los primeros tejidos con aprobación clínica, como vasos sanguíneos y válvulas cardíacas, estarán disponibles comercialmente dentro de unos diez años.

En cuanto a los órganos completos, el horizonte es más lejano. Aunque un prototipo funcional podría surgir alrededor de 2040, el riguroso proceso de ensayos clínicos y aprobación regulatoria añadirá, como mínimo, otra década de trabajo. “Es importante evitar falsas expectativas. Incluso con un prototipo listo, nos llevará años completar los ensayos clínicos”, subraya Liguori. “Naturalmente, todavía será necesario mucho desarrollo.”

Según el investigador, el escenario regulatorio varía en todo el mundo: “Japón cuenta con un sistema que permite acelerar el proceso, mientras que otros países son más lentos”. Se requieren inversiones y perseverancia, pero la ciencia ya ha trazado el camino hacia la bioimpresión de un corazón. El siguiente desafío es, esencialmente, una cuestión de ingeniería y tiempo.

Motivación personal

Incluso antes de ingresar a la Facultad de Medicina de la Universidad de São Paulo (FM-USP), Liguori ya acudía al Instituto del Corazón (InCor) de la institución. Nació con una cardiopatía congénita y fue atendido allí desde los siete días de vida. Buscar soluciones para esta área se convirtió en algo natural. “Recuerdo que siempre decía que iba a ser médico”, relata.

Interesado en la cirugía cardiovascular, conoció la ingeniería de tejidos y la incorporó a su trayectoria profesional. “En 2014, durante el último año de la carrera, me di cuenta de que esta área prácticamente no existía en Brasil. Decidí estudiar en el extranjero y traer ese conocimiento de vuelta.”

Tras concluir su doctorado en la Universidad de Groningen, en los Países Bajos, regresó a Brasil y trabajó como investigador en el InCor. Creó un laboratorio de ingeniería de tejidos, pero pronto percibió la necesidad de dedicarse exclusivamente al proyecto. En 2019 fundó TissueLabs junto con su socio, el ingeniero Emerson Moretto.

La internacionalización comenzó en 2021 con la apertura de una oficina de distribución en Suiza. Dos años después, la investigación biológica también fue trasladada a ese país europeo debido a cuestiones logísticas: reactivos que llegan a Europa en dos días tardan meses en ser liberados en Brasil. “Incluso disponiendo de recursos, aquí no existe la misma disponibilidad que se encuentra en el extranjero”, explica Liguori. El área de desarrollo y fabricación de las impresoras de la empresa se mantuvo en Brasil.

El mercado brasileño representa menos del 10 % de la facturación de TissueLabs, aunque la empresa mantiene el liderazgo en el país. Con un equipo de 12 personas, la meta es alcanzar los 20 empleados antes de finalizar el año. La startup mantiene abierta una ronda de inversión por 3 millones de francos suizos (aproximadamente 3,5 millones de dólares), cuyo cierre está previsto para junio de 2026.