🧪 Japón ya trata a pacientes con productos hechos a partir de células iPS. El siguiente reto es menos vistoso: cultivar enormes cantidades de esas células sin dañarlas. Un especialista en dinámica de fluidos de la Universidad de Osaka propone eliminar las aspas que remueven el cultivo y dejar medio recipiente vacío. La NASA, cuyo biorreactor rotatorio data de los años ochenta, hizo lo contrario.

A las células no les gusta que las revuelvan

La forma habitual de multiplicar células iPS a gran escala es el cultivo en suspensión: las células flotan en un tanque con medio nutritivo en lugar de pegarse a una placa. Si nadie las mueve, se hunden y se apelmazan, así que hay que agitar el líquido, casi siempre con aspas tipo hélice. Como señaló el diario Yomiuri al informar del trabajo de Osaka, la fuerza de esas aspas puede dañar las células y frenar su crecimiento. El instituto RIKEN lo explica en términos de ingeniería: agitar más rápido para mezclar de forma uniforme eleva el esfuerzo cortante alrededor de las aspas, hasta que cierto daño se vuelve inevitable.

El 6 de marzo de 2026, el Ministerio de Salud de Japón concedió una aprobación condicional y con plazo a los dos primeros productos del mundo derivados de células iPS: RiHEART (Cuorips) y Amchepry (Sumitomo Pharma). En julio de 2026, el consejo que fija los precios del seguro público aprobó para RiHEART un precio de reembolso de 53,2 millones de yenes (unos 338.000 dólares), calculado con el método de cálculo de costes, que construye el precio sumando lo que cuesta fabricar el producto. Con ese método, una manera más barata de cultivar células puede trasladarse directamente al precio del tratamiento.

Un cilindro acostado y lleno hasta la mitad

Daiki Watanabe, investigador con nombramiento especial (dinámica de fluidos) en el laboratorio del profesor Susumu Goto, en la Escuela de Posgrado de Ciencias de la Ingeniería de la Universidad de Osaka, llena un recipiente cilíndrico hasta la mitad con medio de cultivo, lo acuesta y lo gira despacio. Se forman remolinos que mezclan el líquido con suavidad, sin aspas. Su prototipo tiene capacidad para 200 mL.

Watanabe, especialista en dinámica de fluidos computacional que antes fue investigador en una empresa química, explica en su página de micromecenazgo por qué importa la mitad. Si se gira un recipiente lleno, el líquido gira con él y no se mezcla nada. Si se llena a la mitad, aparece un remolino que gira en otra dirección y se mantiene.

Los físicos ya conocían remolinos así: un estudio numérico de 2017 los había mostrado, y el propio artículo de Watanabe lo cita. Lo que aportaron él, Goto y un coautor, en un trabajo publicado en 2024 en la revista Journal of Fluid Mechanics, fue un mapa de cuándo aparecen y se mantienen estas "celdas de convección". Las celdas giran sobre ejes perpendiculares al giro del cilindro, y el artículo menciona en su discusión su posible uso en cultivo celular.

La NASA dejó el aire fuera

Hacer girar un cilindro acostado para cultivar células no es nuevo. Un precedente conocido tomó forma en el Centro Espacial Johnson de la NASA. Después de que el accidente del Challenger, el 28 de enero de 1986, dejara en tierra a los transbordadores, los ingenieros David Wolf, Ray Schwarz y Tinh Trinh tenían un problema: mover el medio generaba turbulencias que mataban las células más delicadas. Se dieron cuenta de que girar la propia pared del recipiente permitía mantenerlas suspendidas sin flujo turbulento. El aparato sirvió para imitar la microgravedad en tierra, y Wolf usó después uno como astronauta a bordo de la estación espacial Mir.

El astronauta David Wolf manipula un biorreactor de la NASA a bordo de la estación espacial Mir

Fuente: NASA Spinoff

Ese diseño depende de que no haya ninguna cámara de aire. Según un artículo de 2019 de la Universidad Temple, en Estados Unidos, el biorreactor de pared giratoria necesita que todo el fluido gire como un sólido, y una sola burbuja desvía el flujo y añade turbulencia y cizalla.

La NASA buscaba ese giro de sólido rígido para que las células flotaran suavemente, como en ingravidez. El artículo de Watanabe de 2024 señala que el flujo de un cilindro que gira lleno solo de líquido siempre tiende a ese estado, y por eso un recipiente lleno no mezcla. Él quiere que el líquido se revuelva, así que deja el aire dentro.

La carrera japonesa por agitar mejor

En enero de 2024, RIKEN y Satake MultiMix obtuvieron unos 10.000 millones de células a escala de 2 litros con una placa ovalada que sube y baja en lugar de aspas que giran. En noviembre de 2025, un equipo de la Escuela de Posgrado de Ingeniería de la misma universidad y la empresa ZACROS presentó un sistema de 10 litros que solo agita de vez en cuando, en un medio espesado que sostiene los grupos de células entre una agitación y otra. Llegó a unos 10.900 millones de células (1,09 x 10^10). En abril de 2026, Panasonic Holdings empezó a probar una máquina que automatiza la etapa de creación de células iPS, en un laboratorio de la Fundación CiRA en Osaka.

Más allá de los 200 mililitros

Watanabe informa en su página de micromecenazgo que el prototipo de 200 mL dio unas seis veces el rendimiento del cultivo por agitación orbital convencional. Ese resultado se obtuvo con otro tipo de célula, no con células iPS, y no encontramos el dato en un artículo publicado. Su siguiente diseño es de 1.000 mL. No se pueden conectar tubos a un recipiente que no deja de girar, y la temperatura y el oxígeno se complican. Con 200 mL, todo el equipo cabía en una sala climatizada y el material del recipiente evitaba inyectar oxígeno.

Para financiar la siguiente máquina, Watanabe lanzó la primera campaña de micromecenazgo de la Escuela de Posgrado de Ciencias de la Ingeniería de Osaka. Cerró el 23 de octubre de 2026 con 4.029.000 yenes (unos 25.600 dólares) de 169 donantes, por encima de su meta de 3 millones de yenes.

Yasuyuki Sakai, profesor de ingeniería bioquímica de la Universidad de Tokio, dijo a Yomiuri que eliminar las aspas es una gran ventaja para células tan delicadas como las iPS, pero que la clave para su uso práctico es si la eficiencia mejora en recipientes más grandes. Los sistemas rivales mencionados ya funcionan a 2 y 10 litros.

En Japón, el precio de estas terapias pasa por un consejo del Gobierno y el seguro público lo cubre. ¿Cómo se pagan las terapias celulares en tu país? ¿Pondrías algo en el micromecenazgo de un laboratorio para que salieran más baratas?

Referencias