Esta startup cultiva mini hígados para mantener con vida a los pacientes

Caralynn Nowinski Collens, Ramille Shah y Adam Jakus dedicaron años al desarrollo de una tecnología innovadora para regenerar hueso lesionado. Los resultados, en su opinión, fueron aceptables. La empresa que fundaron, Dimension Bio, recibió la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) para su método: proporcionar una estructura o “andamio” impreso en 3D para el crecimiento de hueso nuevo. Sin embargo, la formación de hueso nuevo no fue lo suficientemente rápida como para competir con los tratamientos establecidos, como el trasplante de tejido óseo del propio paciente.

Pero Collens, CEO de Dimension, considera la experiencia como un éxito, ya que valida la tecnología y los procesos de la empresa ante la FDA. Esto podría ayudar a la startup con sede en Chicago a trabajar para alcanzar una meta más ambiciosa en aproximadamente tres años: construir un hígado humano utilizando su andamio y células donadas. Sería una versión miniaturizada y simplificada del órgano, diseñada para funcionar lo suficientemente bien como para mantener a alguien con vida. Esto podría dar margen de maniobra a un hígado lesionado o enfermo para que se recupere, o ganar tiempo para que el paciente reciba un trasplante.

Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), 52,222 personas fallecieron por enfermedades hepáticas y cirrosis en 2023. La tasa de mortalidad por cirrosis aumentó 26.4 % entre 2000 y 2019, según los Institutos Nacionales de la Salud (NIH). (La cirrosis suele ser consecuencia de la acumulación de grasa, la hepatitis viral B y C o el consumo excesivo de alcohol a largo plazo, aunque existen otras causas).

“Las tasas de mortalidad son muy altas cuando un paciente no puede recibir un trasplante. Por eso, buscamos brindar ayuda en esos casos”, afirma Collens.

[Foto: Dimension Bio]

Reimprimiendo ciencia anterior

Collens reconoce que la creación de una estructura para el crecimiento celular no es novedosa, ni tampoco el material que utiliza la empresa: el ácido poliláctico-co-glicólico (PLGA). El PLGA se encuentra en numerosos productos de medicina cotidiana, como suturas reabsorbibles, rellenos dérmicos y microcápsulas para la administración de fármacos.

La innovación de Dimension Bio reside en cómo utiliza la impresión 3D para construir el andamio de PLGA, parte de un sistema integral denominado BioNidum. “Cuando lo introducimos en el cuerpo, se forman nuevos vasos sanguíneos con mucha rapidez, algo inusual”, afirma Collens, quien señala que, normalmente, el sistema inmunitario aísla el cuerpo extraño e impide que los vasos sanguíneos crezcan con facilidad.

Collens atribuye el éxito a una estructura de andamio con poros de distintos tamaños, diseñados para facilitar la migración de las células al andamio sin provocar una respuesta inmunitaria intensa. Los poros más grandes permiten que los vasos sanguíneos crezcan en el nuevo tejido.

La empresa se llamaba originalmente Dimension Inx, un juego de palabras. “Fabricamos tintas de biomateriales”, explica Collens.

La tecnología surgió del laboratorio TEAM de la Universidad Northwestern, acrónimo de ingeniería de tejidos y fabricación aditiva (un nombre técnico para la impresión 3D), fundado por Shah en 2010. En aquel entonces, Collens dirigía un centro de innovación en fabricación avanzada en Chicago, parte de una red nacional de institutos financiados por el gobierno federal y empresas como Microsoft y Lockheed Martin. En 2015, uno de los miembros del consejo le envió un correo electrónico a Collens, donde le decía: “Acabo de ver a una joven profesora excepcional en una presentación, y creo que deberías conocerla”, recuerda.

Shah, profesora de ciencia de los materiales en ese momento, y Jakus, entonces estudiante de posgrado, fundaron Dimension Inx en 2016. Collens se unió como cofundadora y directora ejecutiva en 2019. Jakus dejó la empresa en 2023. Shah es la directora científica. Ella, Collens y otras tres mujeres conforman la totalidad de los miembros con derecho a voto en el consejo de administración de Dimension. La plantilla es diversa en un 70% aproximadamente, según Collens. “Diría que es intencional solo en el sentido de que creemos firmemente, y es uno de los valores de la empresa, que la diversidad conduce a mejores resultados y a una mayor innovación”.

La empresa recaudó 20.52 millones de dólares (mdd) en rondas de financiación semilla en 2020 y 2021, y en una ronda Serie A en 2023. Entre los principales inversores se encuentran KdT Ventures y Prime Movers Lab. Otro inversionista importante es el fondo Rise of the Rest Seed Fund de Revolution, que se centra en startups fuera de las principales regiones de inversión y que generalmente no financia biotecnología. La empresa planea una ronda de financiación Serie A2 en 2026, con el objetivo de recaudar hasta 50 mdd.

Profundizando en la tecnología

CMFlex, el producto anterior de la empresa para la reparación ósea, se considera un “dispositivo médico”, lo que requiere una revisión menos estricta por parte de la FDA que los medicamentos o el próximo mini hígado de Dimension. Esto se debe a que CMFlex es simplemente la estructura sobre la que crecen las propias células del paciente, en lugar de introducir células nuevas. Según Collens, el hueso representó la oportunidad más sencilla para que Dimension demostrara la eficacia de su tecnología, debido a su capacidad de regeneración natural. “Colocábamos esta matriz o andamio en el interior para que sirviera de guía o inductor para la formación de hueso nuevo”.

La FDA no exigió ensayos clínicos en humanos para este dispositivo médico. Aunque tuvo éxito en estudios con animales, Dimension optó por realizar un programa piloto en pacientes antes de comercializar el producto. “Tenemos muchos ejemplos de cómo hemos logrado crear hueso en pacientes y animales”, afirma Collens, añadiendo, sin embargo, “no lo hicimos con la suficiente rapidez para obtener la estructura necesaria, es decir, la dureza para soportar las fuerzas que el hueso permite resistir”. Finalmente, Dimension decidió que trabajar con tejido tendría un mayor impacto y optó por no comercializar CMFlex.

El paso a tejidos blandos y, posteriormente, a órganos, formaba parte de la presentación inicial a los inversores. La empresa está investigando, por ejemplo, la restauración de la función ovárica. También logró cultivar células productoras de insulina sembradas en su andamio en ratones diabéticos, lo que podría allanar el camino para el tratamiento de la diabetes en humanos. Pero ese sector ya era un mercado saturado, señala Collens.

“Nos centramos en la insuficiencia hepática por diversas razones, pero probablemente una de las principales es que se trata de un problema grave sin una buena alternativa, salvo el trasplante de hígado”, afirma.

El plan de Dimension consiste en cultivar un hígado pequeño y simplificado bajo la piel como solución temporal hasta que el hígado se recupere por completo o el paciente pueda recibir un trasplante. “Creo que es un buen camino a seguir”, comenta James Anderson, profesor jubilado de patología, ciencia macromolecular e ingeniería biomédica, quien impartió clases en la Universidad Case Western Reserve durante más de 40 años. Anderson, que no está vinculado a Dimension Bio, revisó su investigación y quedó impresionado con los métodos y los resultados. El hígado, explica, no solo es un objetivo valioso para la medicina regenerativa, sino que también es propicio. “Eligieron un órgano que puede reproducirse”, añade.

Pero incluso un miniórgano es mucho más complejo que un hueso. “Es un producto fundamentalmente diferente, cuando hablamos de colocar células sobre una estructura”, concluye Collens.

En ratones con daño hepático deliberado, la empresa informa que aumentó la tasa de supervivencia en más del 70% tras la siembra con células hepáticas de ratones y humanos. Esto requirió cientos de millones de células. Sin embargo, según Collens, construir un hígado humano en miniatura podría requerir la siembra de la estructura con entre 5,000 y 20,000 millones de células.

Para humanos, Dimension utilizará células madre para producir esos miles de millones de células hepáticas. Pero primero se realizarán pruebas en ratas y cerdos. El calendario de la empresa es ambicioso: pretende comenzar los ensayos clínicos en humanos en 2028.

La siguiente pregunta podría ser: ¿Por qué no cultivar un hígado completo de reemplazo? Parece ser, en el mejor de los casos, un objetivo muy lejano. Anderson no está seguro de que sea posible, dada la compleja estructura del órgano completo. Collens afirma que Dimension Bio no está trabajando en ese ambicioso objetivo, por ahora. Pero no lo descarta.

“Creo que estamos en un punto de inflexión realmente interesante… de esta convergencia entre la ingeniería y la biología, donde podemos diseñar sistemas biológicos que permitan funciones que antes no podíamos realizar.”