Referencia del Programa: P2018/BAA-4480
Acrónimo: BIOPIELTEC-CM
Título: Nuevas Tecnologías de Fabricación y Optimización de Tejidos: 
La Piel como Sistema Modelo

NUEVAS TECNOLOGÍAS DE FABRICACIÓN Y OPTIMIZACIÓN DE TEJIDOS

LA PIEL COMO SISTEMA MODELO

BIOPIELTEC­CM propone desarrollar tecnologías avanzadas de fabricación y optimización de tejidos humanos, especialmente piel, con funcionalidades (biológicas y no biológicas) avanzadas, para su uso clínico, farmacéutico y cosmético

Resumen del Programa científico

El objetivo de BIOPIELTEC­CM es aglutinar a grupos de investigación de referencia de la Comunidad de Madrid alrededor de uno de los desafíos tecnológicos más importantes en el campo de la biomedicina/biotecnología: el desarrollo de tecnologías de fabricación de tejidos y órganos viables y funcionales, y la optimización de estos para su aplicación clínica e industrial.

La importancia económico­social de este reto es muy alta ya que existe una creciente demanda a nivel global de órganos para trasplantes pues el número de pacientes a la espera de un órgano aumenta de manera mucho más rápida que el de
posibles donantes histocompatibles y la necesidad de sistemas in vitro para el testeo de fármacos, cosméticos y productos químicos.
Así la presente solicitud tiene como objetivo fundamental el mejorar tanto los métodos de fabricación de tejidos biológicos (artificiales), a partir de técnicas de bioimpresión 3D, como sus funcionalidades (biológicas y no biológicas), utilizando para ello como sistema modelo el órgano más extenso del cuerpo humano: la piel; aunque las técnicas y conceptos que se propone desarrollar son susceptibles de ser aplicados a otros tejidos y órganos.

La elección de la piel como tejido/órgano modelo inicial se basa en dos importantes razones, por un lado, la experiencia que en este órgano tienen varios grupos del consorcio y, por otro, la demanda global de piel artificial tanto para su uso clínico en tratamiento de cicatrización y regeneración de piel (especialmente en grades quemados), como para el testado de medicamentes y productos cosméticos. Para ello hemos reunido un experto consorcio multidisciplinar integrando ámbitos como la biología, la ingeniería, la física y la medicina, capaz de afrontar con garantías aspectos como el desarrollo y la incorporación de nuevos materiales biocompatibles y con funcionalidades avanzadas; el uso de nuevas técnicas instrumentales de fabricación y de medida tanto ópticas, como electrónicas y mecánicas; la capacidad de micro­ y nano fabricación y, por supuesto, la biología molecular y celular. Este consorcio agrupa investigadores de Universidades (UC3M y UPM), del CSIC, del ISCIII y de dos Hospitales (el HGU Gregorio Marañón y el HU La Paz), y permitirá cubrir todos los aspectos necesarios del proyecto, desde la investigación básica y el desarrollo tecnológico, a la experimentación en modelos animales y, finalmente, a la práctica clínica. Es decir, recorre toda la cadena de valor.

Los resultados esperados del proyecto incluyen la construcción de nuevas bioimpresoras 3D de piel y el desarrollo de nuevas biotintas que permitirán la fabricación de novedosos Equivalentes Dermo­Epidérmicos (ED­E) con (i) funcionalidades biológicas avanzadas (incorporación de sistema inmune, nuevas matrices dérmicas más complejas y estables y estructuras complejas como folículos pilosos) es decir, más similares a la piel humana que los existentes, y (ii) funcionalidades sensoras específicas hasta ahora no existentes para su seguimiento una vez insertados en modelos animales (murino y porcino) y, eventualmente, en pacientes.

Por último, y además del evidente impacto científico y social que tiene este proyecto, también hay que enfatizar el potencial impacto empresarial del mismo. La Comunidad de Madrid es un polo de atracción y generación de empresas farmacéuticas y biotecnológicas y, en este entorno, Biopieltec­CM pretende actuar como tractor de este sector en la Comunidad de Madrid en el campo de las nuevas tecnologías de producción (bioimpresión 3D y “tissue­on­chip”) aplicadas a la medicina regenerativa y al testeo industrial, apoyando las empresas del sector que ya existen, favoreciendo la aparición de otras nuevas, y creando puestos de trabajos de alta calidad y alto valor añadido.

CONSORCIO Y COLABORACIÓN ENTRE GRUPOS

La biotecnología aplicada actual no puede entenderse sino desde un marco multidisciplinar que incluye ámbitos como la biología, la ingeniería electrónica y de instrumentación, la ciencia de materiales, la física y, por supuesto, la medicina, si el ámbito de aplicación final es biomédico.

En el proyecto Biopieltec-cm participan varios grupos punteros en sus disciplinas en la Comunidad de Madrid que por separado no podrían afrentar un reto como el que se plantea en este proyecto que propone, nada menos, que establecer nuevas técnicas de fabricación y optimización de tejidos y órganos y que, más allá de quedarse en pura investigación básica, pretende implementar rutas completas translacionales que van desde el uso de modelos animales (murino, porcino) al potencial uso clínico por los médicos participantes en el consorcio.

GRUPOS PARTICIPANTES

OBJETIVOS DEL PROYECTO

1

Tecnologías de Bioimpresión por extrusión para Ingeniería de Tejidos. Pruebas de Concepto en Modelo de Piel.

2

Tecnologías Láser para Ingeniería de Tejidos. Pruebas de Concepto en Modelo de Piel.

3

Desarrollo de sistemas y chips microfluídicos avanzados para el poder desarrollar modelos de piel en un chip (advanced skin on a chip).

4

Inclusión del sistema inmune en equivalentes de piel.

5

Desarrollo de nuevas matrices dérmicas.

6

Desarrollo de tejidos biológicamente funcionales.

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