Chip impreso en 3D podría reemplazar el uso de animales en las pruebas de medicamentos
El dispositivo muestra la reacción del cuerpo a las drogas en compartimentos que replican órganos humanos
Imagen: Ri_Ya en Pixabay
Anualmente, gran cantidad de animales son empleados en las fases iniciales de investigación de fármacos a nivel global. Sin embargo, existe una tendencia a reemplazar los animales por pruebas in vitro que brinden mayor información sobre la respuesta del organismo humano a las drogas.
Desde hace años se vienen desarrollando los body on-chip, dispositivos que conectan diferentes tipos de células en un entorno controlado, tratando de replicar interacciones celulares, reacciones a fármacos y respuestas a estímulos externos de una manera más cercana a lo que ocurre en un organismo vivo.
Investigadores de la University of Edinburgh han diseñado ahora un nuevo body-on-chip que imita perfectamente cómo fluye un medicamento a través del cuerpo de un paciente. Sus cinco compartimentos, impresos en 3D en colaboración con el Edinburgh College of Art, contienen células humanas que representan el corazón, los pulmones, los riñones, el hígado y el cerebro, conectadas por canales que imitan el sistema circulatorio humano, a través de los cuales se bombea una pequeña cantidad del fármaco.
Una característica diferencial del dispositivo de plástico es la utilización de tomografía por emisión de positrones (Positron Emission Tomography / PET) para producir imágenes detalladas en 3D que muestran lo que sucede dentro de las células. El escaneo PET implica inyectar pequeñas cantidades de compuestos radiactivos en el chip para transmitir señales a una cámara extremadamente sensible, lo que garantiza que el flujo de las drogas sea uniforme, combinado con compartimentos de órganos que permiten tomar muestras de la absorción de fármacos para modelos matemáticos.
La plataforma puede ser una herramienta para investigar diversas enfermedades humanas, como el cáncer, las enfermedades cardiovasculares, las enfermedades neurodegenerativas y las enfermedades inmunes. También combinar células de un órgano enfermo con otros órganos y observar como interactúan entre sí.
Sin el uso de animales se podría reducir significativamente el costo del desarrollo de nuevos fármacos, acelerar su introducción en la clínica y comprender mejor los efectos sistémicos de las enfermedades humanas.
Este nuevo dispositivo body-on-chip fue desarrollado a través del National Centre for Replacement, Refinement and Reduction of Animals in Research (NC3Rs) y una beca de doctorado cofinanciada por Unilever.
Aunque todavía existen numerosos desafíos que deben superarse para que los body-on-chip sean aceptados por la industria farmacéutica y las agencias reguladoras, su uso en reemplazo de las pruebas en animales está cada vez más cerca de hacerse realidad.