La salud humana es el talón de Aquiles de los viajes espaciales. Investigadores de la ETH de Zúrich han logrado imprimir tejido muscular complejo en gravedad cero. Esto permitirá probar fármacos para misiones espaciales en el futuro.
En su viaje al espacio, los cuerpos de los astronautas se deterioran drásticamente en ingravidez. Para abordar este problema y proteger a nuestros pioneros espaciales, los investigadores buscan modelos de prueba realistas.
Aquí es precisamente donde entra en juego la investigación de un equipo de la ETH de Zúrich. Para producir tejido muscular en las condiciones más precisas posibles, el equipo de investigación, liderado por Parth Chansoria, utilizó vuelos parabólicos para simular la microgravedad del espacio durante un breve periodo de tiempo. Esta hazaña técnica acerca a los investigadores a su objetivo a largo plazo: cultivar tejido humano en órbita para estudiar enfermedades y desarrollar nuevas terapias.
¿Por qué fabricar en gravedad cero?
La producción de estructuras biológicas finas, como el tejido muscular, supone un gran desafío en condiciones de gravedad normal en la Tierra. El objetivo es imprimir tejido que se asemeje exactamente a las estructuras naturales del cuerpo. Sin embargo, la gravedad interfiere en el proceso.
Para la impresión 3D, los investigadores utilizan una sustancia especial llamada biotinta. Esta consiste en un material portador mezclado con células vivas. El peso de la biotinta y las células incrustadas puede provocar que las estructuras colapsen o se deformen antes de que el material se endurezca. Además, las células pueden hundirse de forma desigual en la biotinta, lo que da como resultado modelos menos realistas.
En condiciones de microgravedad, estas fuerzas disruptivas desaparecen. Sin estrés estructural, los investigadores pueden producir fibras musculares exactamente como están alineadas en el cuerpo. Esta construcción precisa es crucial: solo los modelos que reflejan con exactitud la estructura del cuerpo humano proporcionan resultados fiables al probar nuevos fármacos o estudiar la progresión de enfermedades.
Un nuevo sistema independiente de la gravedad
Con este fin, los investigadores de la ETH desarrollaron un nuevo sistema de biofabricación llamado G-FLight (Luz Filamentoda Independiente de la Gravedad). Este sistema permite la producción rápida de estructuras musculares viables en cuestión de segundos.
Utilizando una formulación especial de biorresina, el equipo realizó impresión 3D durante las fases de ingravidez de 30 ciclos parabólicos. Los resultados mostraron que el tejido impreso en microgravedad presentaba una viabilidad celular y un número de fibras musculares similares a los del tejido impreso en condiciones de gravedad. Además, el proceso desarrollado permite el almacenamiento a largo plazo de las biorresinas con células, lo cual resulta ideal para futuras aplicaciones espaciales.
Modelos de enfermedades más allá de la Tierra
La producción exitosa de estructuras musculares en microgravedad representa un avance importante para la ingeniería de tejidos en la investigación espacial y la biomedicina. El objetivo es utilizar estas técnicas para producir organoides y tejidos humanos complejos a bordo de la Estación Espacial Internacional o futuras plataformas orbitales. En el espacio, los investigadores pueden realizar investigación básica gracias a estos «modelos de órganos»: se utilizan para estudiar enfermedades como la distrofia muscular o la atrofia muscular causadas por la ingravidez. Además, pueden utilizarse para probar la eficacia de terapias en un sistema que refleja mejor la complejidad del cuerpo humano, ya que la impresión 3D en ingravidez permite alinear las fibras musculares con una precisión excepcional.
Referencia: Winkelbauer, M., Janiak, J., Windisch, J., Liu, H., Bulatova, M., Von Witzleben, M., … & Chansoria, P. (2025). Encapsulación celular prolongada y biofabricación de constructos musculares mediante luz filamentosa independiente de la gravedad. Advanced Science, e12727: página externahttps://doi.org/10.1002/advs.202512727
ETH Zürich News. K. H. Traducido al español
