Las nuevas tecnologías han comenzado a abrir las puertas de una nueva medicina. En ella es posible fabricar órganos mediante tecnología de impresión 3D y hacerlos funcionar en un paciente. No es el caso del corazón. Este órgano sigue representado a día de hoy un ambicioso proyecto tanto para médicos como para bioingenieros. Sin embargo, cada vez estamos más cerca de contar con modelos humanos artificiales. El último desarrollo al respecto ha sido un ‘corazón en miniatura’ que a nivel metabólico reacciona de manera casi idéntica al órgano humano. Permitirá conocer de forma rápida y precisa las reacciones del organismo a nuevos medicamentos y acortar el tiempo que hace falta hoy en día para desarrollar un medicamento.
El corazón artificial en chip ha sido desarrollado por bioingenieros de la Universidad de California con el objetivo de estudiar mejor la acción de las drogas y los medicamentos en el organismo humano y, de este modo, tanto poder sustituir a los animales usados para estudiar la reacción de las células como prever con bastante precisión el efecto que tendrá un medicamento en el tejido de un paciente en concreto.
Los científicos, dirigidos por profesor de bioingeniería Kevin Healy, buscaban un dispositivo barato, eficiente y de fácil transporte. Finalmente, se decantaron por una placa de silicona en 3D de dos centímetros y medio para contener un diminuto corazón pulsante formado por células musculares cardíacas. Una vez introducido, solo hace falta esperar 24 horas para que este minúsculo corazón lata con el ritmo habitual de 55 a 80 latidos por minutos. El tejido permanece en óptimos niveles de funcionalidad durante varias semanas, lo que permite probar con él varios fármacos.
Pero además de permitir la monitorización completa de los parámetros del corazón ante el tratamiento, este dispositivo se conecta con canales de microfluidos que lo alimentan como si se tratase de sangre y elimina los residuos producidos por las células. También permite evitar la alta tasa de fracaso asociado al uso de modelos animales para predecir reacciones humanas a medicamentos.
Las primeras pruebas ya se han llevado a cabo. Los investigadores sometieron los dispositivos a cuatro fármacos cardiovasculares conocidos: isoproterenol, E-4031, verapamilo y metoprolol. Utilizaron los cambios en frecuencia de latido del tejido del corazón para medir la respuesta a los compuestos. Estos estudios han sido publicados por la revista Scientific Reports como un imporante paso para el desarrollo de métodos precisos y rápidos de ensayos de toxicidad de drogas y medicamentos.
Kevin Healy explica en este sentido: ‘Se necesitan alrededor de 5 millones de dólares para desarrollar un medicamento, y el 60 por ciento de los costes de esa cifra proviene de la fase de investigación y desarrollo. Así, el uso de un modelo bien diseñado de un órgano humano podría reducir significativamente tanto estos costes como el tiempo que hoy en día es necesario para traer un nuevo medicamento al mercado’.
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