Actualizado Viernes,
julio
12:49Sacar el m�ximo partido a los f�rmacos pasa por conocer qu� efectos concretos tienen en el organismo, tanto los buenos como los malos, y as� dise�ar la mejor f�rmula para cada situaci�n. Muchos medicamentos se dan con el muro de la cardiotoxicidad -el da�o directo a las funciones del coraz�n- una vez se han avanzado los ensayos. Esto obliga a desestimar su continuidad y a desecharlos como opci�n.Con el fin de evitar esto, un equipo del Programa de Medicina Regenerativa del Instituto de Investigaci�n Biom�dica de Bellvitge (RegenBell), liderado por �ngel Raya, junto con el Instituto de Microelectr�nica de Barcelona (IMB-CNM-CSIC), ha desarrollado un coraz�n en un chip (Heart-on-a-Chip), un peque�o dispositivo microfluic�dico capaz de reproducir aspectos claves del funcionamiento del coraz�n humano.El equipo investigador lo ha presentado en un estudio reciente publicado en la revista Advanced Healthcare Materials. El modelo integra tres tipos de c�lulas card�acas -cardiomiocitos, fibroblastos card�acos y c�lulas endoteliales- derivadas de una misma l�nea de c�lulas madre, lo que permite recrear de forma m�s fiel la estructura y el comportamiento real del tejido vivo.�C�mo funciona el coraz�n en un chip?El coordinador del RegenBell, a trav�s de un comunicado, insiste en que emplear la misma l�nea de c�lulas madre �reduce enormemente la variabilidad gen�tica y facilita que las interacciones entre las c�lulas se parezcan m�s a las que ocurren verdaderamente en el organismo�. Por eso, el chip, dise�ado con bioingenier�a y fabricado �ntegramente en el IMB-CNM-CSIC, podr�a mejorar c�mo se eval�a la seguridad de los medicamentos antes de llegar al paciente.�Esto tiene potencial para reducir la experimentaci�n animal en los ensayos precl�nicos, pero tambi�n para mejorar la fiabilidad de los modelos, ya que permiten trabajar con c�lulas humanas�, explica Jos� Yeste, investigador del IMB-CNM y uno de los autores del estudio.Por su parte, Rosa Villa, investigadora del IMB-CNM y codirectora del estudio, apunta que la arquitectura empleada, �los canales microflu�dicos que permite el cocultivo organizado de distintos tipos celulares, as� como el control del flujo de nutrientes y compuestos�, facilita la observaci�n del comportamiento celular en condiciones din�micas, m�s cercanas a las del entorno fisiol�gico.Para validar el modelo, el equipo ha estudiado su respuesta a distintos f�rmacos, como la doxorrubicina, un quimioterap�utico ampliamente utilizado y conocido por sus efectos cardiot�xicos. Los resultados han mostrado una diferencia significativa entre los modelos convencionales y el nuevo sistema tricapa con c�lulas endoteliales: en modelos sin capa endotelial, los cardiomiocitos sufren un deterioro estructural y funcional importante; mientras que, en modelos con c�lulas endoteliales, el tejido card�aco mantiene gran parte de su capacidad contr�ctil y su organizaci�n celular.Aqu� Raya subraya el �secreto del �xito� del sistema: �Al incorporar la capa endotelial, los f�rmacos no se administran directamente sobre el tejido card�aco, sino que atraviesan primero la capa vascular, imitando la llegada de los medicamentos al coraz�n a trav�s de la circulaci�n coronaria�.�Por qu� han elegido este sistema de experimentaci�n?La mayor�a de modelos experimentales utilizados hoy para estudiar la toxicidad de los f�rmacos se basan en cardiomiocitos -c�lulas card�acas especializadas en la contracci�n-, y exponen los compuestos directamente sobre el tejido. Sin embargo, este enfoque simplifica en exceso la compleja organizaci�n del coraz�n, olvidando otros tipos celulares importantes para la arquitectura tisular, adem�s de no reproducir c�mo llegan realmente los medicamentos al �rgano en el cuerpo humano.Para superar esta limitaci�n, los investigadores han recurrido a los organ-on-a-chip (�rganos en un chip), dispositivos microfluic�dicos en los que las c�lulas vivas se organizan en compartimentos perfundidos (espacios) recreando el microambiente fisiol�gico. En esencia, replican en miniatura el funcionamiento de tejidos humanos. Su potencial ha despertado un gran inter�s en los �ltimos a�os como alternativa a los modelos animales usados en investigaci�n biom�dica. Yeste a�ade que �las c�lulas animales no siempre responden igual que las humanas ante determinados compuestos�. No obstante, por el momento estas tecnolog�as contin�an en fase de investigaci�n y su aplicaci�n industrial no est� consolidada.
