Biotecnología
ARPA-H respalda la impresión de órganos bajo demanda con una inversión de $176M
Escasez de órganos y el caso para la bioimpresión bajo demanda
Los donantes de órganos son una herramienta médica clave que mantiene con vida a millones de personas, con casi 50,000 trasplantes realizados anualmente solo en EE. UU. Sin embargo, la oferta de órganos es insuficiente para satisfacer la demanda, con 13 personas que mueren cada día en EE. UU mientras esperan un trasplante de órgano, y más de 103,000 personas en la lista nacional de espera.
Esta escasez puede aliviarse parcialmente con más donaciones de órganos, que siguen siendo un foco de política vital. Sin embargo, encontrar un donante compatible a menudo es tan desafiante como la escasez general de donantes.
Idealmente, la capacidad de “producir” cualquier órgano bajo demanda ofrecería una solución superior. Pero aún no eliminaría el problema de la compatibilidad, ni la necesidad de tomar fármacos anti‑rechazo, que debilitan el sistema inmunitario. Los órganos trasplantados también tienden a tener una vida útil más corta que el órgano original.
“Incluso cuando los pacientes reciben un trasplante, los órganos suelen durar solo entre 15 y 23 años y requieren una vida entera de medicamentos para prevenir el rechazo, los cuales son costosos y pueden causar graves problemas de salud.”
La situación actual también genera una marcada desigualdad en los resultados. Debido a factores como la distancia geográfica y la necesidad de coincidencias de tipo de sangre específicas, las poblaciones rurales y los grupos minoritarios enfrentan obstáculos significativamente mayores. Los datos sobre estas disparidades son concretos:
- Representación en la lista de espera: Mientras los estadounidenses negros constituyen aproximadamente el 28% de la lista de espera de trasplantes, solo recibieron alrededor del 23% de los trasplantes en 2024.
- Disparidad en trasplantes: Por el contrario, los estadounidenses blancos representaban aproximadamente el 39% de la lista de espera pero recibieron casi el 49% de todos los trasplantes.
- Disponibilidad de donantes: La coincidencia biológica a menudo requiere donantes de antecedentes étnicos similares, sin embargo las tasas de donación varían ampliamente. Los individuos blancos representaron aproximadamente el 67% de todos los donantes en 2024, comparado con aproximadamente el 13% de los negros y el 15% de los hispanos.
Los órganos bajo demanda que pudieran implantarse en cualquier paciente sin importar su demografía serían un gran igualador en este sistema.
Este es el objetivo exacto de una serie de premios otorgados por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Salud (ARPA-H), una agencia dentro del Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU (HHS). ARPA‑H se creó en 2022 con una asignación congresional de $1 mil millones y fue firmada en ley por el presidente Joe Biden.
“Desarrollar órganos universalmente compatibles nunca se ha hecho antes en la historia del trasplante. Imprimir un órgano humano funcional y precisamente compatible cambiará fundamentalmente lo que es posible en la medicina de trasplantes y salvará innumerables vidas.”
Su programa de Tejido Nanotecnológico Inmunocompetente Regenerativo Personalizado (PRINT) busca fomentar el desarrollo de tecnología de impresión de órganos que no requiera fármacos inmunosupresores.
“El objetivo es usar ya sea las propias células del paciente o células de un biobanco para producir rápidamente –en horas– órganos de reemplazo compatibles inmunológicamente, como riñones, corazones y hígados.”
Qué es la bioimpresión 3D y por qué los órganos son difíciles
La impresión 3D, o fabricación aditiva, es ahora una tecnología relativamente familiar. Comenzó con filamentos de plástico y ahora se está volviendo factible con muchos materiales, incluidos los metales. La siguiente frontera es imprimir tejidos orgánicos.
Al añadir células individualmente, en disposiciones 3D complejas y múltiples capas, la bioimpresión 3D puede replicar la forma exacta y la textura que los órganos requieren. Una de las primeras pruebas de concepto exitosas se realizó en la Universidad Wake Forest en 2016, con una oreja 3D‑impresa funcional y viable. (Puedes leer más sobre la bioimpresión en esta página de la Universidad Wake Forest, uno de los beneficiarios de la financiación de ARPA‑H.)
El mercado de la bioimpresión, por ahora mayormente limitado a casos de nicho e investigación académica, ya es un mercado de $2.91 mil millones (en 2025) y se espera que crezca a una tasa compuesta anual del 12.54 % hasta 2034.
La idea es producir órganos a partir de las propias células del paciente, eliminando todo riesgo de reacción inmune, o usar células de un biobanco modificadas para lograr el mismo resultado. La tecnología ha avanzado recientemente, incluyendo uso de ultrasonido para la bioimpresión guiada, bioimpresión de islotes pancreáticos para el tratamiento de la diabetes, y creación de piel 3D‑impresa para experimentos de laboratorio y injertos de piel.
Programa PRINT de ARPA‑H explicado
Visión general
El objetivo del programa es lograr lo que hasta ahora ha sido un objetivo esquivo: imprimir en 3D un órgano del tamaño humano, con todas las células, vasos sanguíneos y materiales tisulares que le permitan funcionar como corazón, filtrar sangre y producir orina como un riñón, y sostener el metabolismo como un hígado.
Un éxito del programa, por ahora centrado en estos 3 órganos clave, podría ampliarse posteriormente al páncreas y a los pulmones. El total del programa PRINT asciende a hasta $176.8 millones durante 5 años. Los detalles y el calendario del pago exacto dependerán de que cada uno de los equipos de investigación seleccionados cumpla hitos agresivos y acelerados.
El programa se lanzó en 2024, requiriendo propuestas de investigadores enfocados en tres áreas técnicas:
- Generar todos los tipos celulares necesarios del órgano a partir de la(s) mejor(es) fuente(s) celular(es).
- Fabricación a gran escala de los tipos celulares del órgano.
- Biofabricación de órganos y pruebas in vivo que habiliten IND.
En enero de 2026, se anunciaron los equipos de investigación seleccionados para el programa.
Quién recibió la financiación PRINT de ARPA‑H
| Institución | Órgano objetivo | Tamaño del premio | Objetivo principal | Cronograma |
|---|---|---|---|---|
| Carnegie Mellon University | Hígado | $28.5M | Soporte hepático temporal sin respuesta inmune | ~5 años |
| Wake Forest University | Riñón | No revelado | Aumento de tejido renal vascularizado | Preclínico → Clínico |
| Wyss Institute (Harvard) | Hígado | No revelado | Tejido hepático universal de células madre | ~5 años |
| UC San Diego | Hígado | ~$25M | Bioimpresión volumétrica ultrarrápida | ~5 años |
| UT Southwestern | Hígado | ~$25M | Hígado trasplantable de función completa | ~5 años |
Universidad Carnegie Mellon
La universidad con sede en Pittsburgh tiene como objetivo crear un hígado bioimpreso económico y sin respuesta inmune que esté listo para los primeros ensayos en humanos en cinco años, bajo el proyecto llamado LIVE, o Ingeniería Volumétrica Inmunocompetente del Hígado.
Recibirá $28.5M de ARPA‑H para este proyecto.
Los hígados diseñados se producirán inicialmente para abordar la insuficiencia hepática aguda, con el objetivo a largo plazo de atender toda la insuficiencia hepática.
“El hígado que estamos creando duraría entre dos y cuatro semanas. Daría a los pacientes tiempo para que su propio hígado se regenere, y entonces no necesitarían un trasplante de hígado, liberando esos órganos para otros pacientes.”
– Adam Feinberg, Profesor de Ingeniería Biomédica en Carnegie Mellon
Universidad Wake Forest
La universidad ubicada en Winston‑Salem, N.C., buscará producir tejido renal vascularizado de grado clínico para aumentar la función renal en pacientes que padecen enfermedad renal.
Este proyecto trabajará en paralelo tanto con ensayos preclínicos como con el desarrollo de un plan de comercialización. De este modo, la técnica no solo debe rendir bien médicamente, sino también ser viable desde el punto de vista económico, proporcionando “una solución rentable a la creciente escasez de órganos donantes de la nación”.
Instituto Wyss
El instituto de investigación de Harvard, ubicado en Boston, desarrollará tejido hepático universal a escala clínica a partir de células madre adultas.
El laboratorio Lewis ha creado otro método, llamado SWIFT (escritura sacrificial en tejido funcional), en el que cientos de miles de agregados derivados de células madre se concentran en una matriz densa y viva de bloques constructores de órganos (OBBs) que contiene alrededor de 200 millones de células por mililitro.
Con un enfoque en la vascularización adecuada (desarrollo de vasos sanguíneos), el equipo de investigación espera que su tecnología beneficie a todo tipo de pacientes con disfunción hepática.
Universidad de California, San Diego
La universidad imprimirá hígados usando células madre producidas por la empresa local Allele Biotechnology. Recibirá alrededor de $25M de ARPA‑H para esta tarea.
El hígado se adaptará a la anatomía y fisiología únicas de cada individuo, sin necesidad de tejido donante ni inmunosupresores. Esto debería garantizar, idealmente, la funcionalidad y la integración a largo plazo de los órganos 3D‑impresos.
“La diferencia entre nosotros y otros que hacen impresión por extrusión es que imprimimos toda la página al mismo tiempo, y eso es realmente 10,000 veces más rápido que lo que ellos hacen.”
– Shaochen Chen, Profesor en la Jacobs School of Engineering de la universidad
Se esperan ensayos humanos en cinco años si todo avanza según lo planeado.
Centro Médico Universitario de Texas Southwestern
La universidad con sede en Dallas recibirá cerca de $25M para el desarrollo de un hígado listo para trasplante que pueda proporcionar función completa en pacientes con insuficiencia hepática. El programa se llama Tejido Inmunocompetente Vascularizado como Alternativa al Hígado (VITAL).
“UTSW cuenta con un sólido programa de trasplante de órganos sólidos que recientemente celebró su milésimo trasplante de hígado. Este proyecto representa un paso audaz hacia el avance de la atención al paciente mediante la innovación biomédica. Une a ingenieros, clínicos y científicos para transformar el descubrimiento en soluciones del mundo real, configurando un futuro donde la impresión funcional de órganos se convierta en realidad.”
– Dr. Samuel Achilefu, Ph.D., Presidente inaugural de Ingeniería Biomédica
Esto significa no solo un órgano funcional a nivel metabólico, sino también la reconexión de vasos sanguíneos para restaurar el flujo sanguíneo y el establecimiento de un sistema de conductos biliares para el transporte de fluidos.
Por qué ARPA‑H podría acelerar los plazos de impresión de órganos
La impresión 3D de órganos ha sido una idea de moda que solo lentamente está entrando en aplicaciones clínicas prácticas. Esto se debe a que recrear algo tan complejo como los órganos —compuestos por cientos de miles de millones de células con muchos sub‑tipos complejos— requiere dominar detalles que a menudo se comprenden poco.
Diseñar un órgano desde cero es similar a ensamblar un motor a reacción a partir de piezas conocidas sin entender exactamente cómo funciona el motor. Afortunadamente, las células vivas, especialmente las células madre, están diseñadas para auto‑organizarse en un órgano completo, ayudando a los investigadores.
La repentina afluencia de dinero por parte de ARPA‑H a este tema debería ayudar a acelerar el calendario para comenzar a ver órganos imprimibles que potencialmente superen a los órganos donados habituales.
Invertir en bioimpresión 3D y medicina regenerativa
United Therapeutics
(UTHR )
United Therapeutics tiene una larga historia como pionero en bioimpresión, habiendo establecido notablemente una asociación con 3D Systems Corporation sobre el tema ya en 2017.
La compañía se centra en enfermedades raras (enfermedad pulmonar intersticial – ILD, hipertensión arterial pulmonar – PAH y neuroblastoma) y enfermedades pulmonares en etapa terminal.
Esto también significa que, aunque la bioimpresión 3D es importante para el futuro de la compañía, también es una empresa biotecnológica tradicional al mismo tiempo. Esto le brinda a la compañía más de $1.6 mil millones en flujo de efectivo operativo TTM (Trailing Twelve Months) y una sólida reserva de efectivo para seguir financiando la innovación sin arriesgar una dilución excesiva de los accionistas existentes.
Los ingresos de la compañía han aumentado de manera constante en la década de 2020, en gran parte gracias a sus crecientes ventas de Tyvaso, el prostaciclin más recetado en EE. UU (para el tratamiento de la hipertensión arterial pulmonar – PAH), que aún creció un 10 % año tras año en 2025.
En bioimpresión, la compañía aún está en la fase de I+D, con su producto más avanzado para trasplante pulmonar, y también con desarrollo de alternativas para riñón y hígado.
Fuera de los órganos, el calendario de I+D de la compañía se centra mayormente en ampliar las aplicaciones de Tyvaso para incrementar sus ventas.
Así, a medida que la impresión 3D recibe mucha más atención y presupuesto de investigación, empresas como United Therapeutics, con una ventaja inicial en el campo y ya iniciando ensayos clínicos, podrían tener una clara ventaja para comercializar una forma temprana de la tecnología, probablemente seguida por varias décadas de mejoras (y las renovadas o nuevas patentes asociadas).
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