Investigadores del Centro de Investigación en Salud Internacional de Barcelona (CRESIB) y del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) han desarrollado por primera vez un modelo funcional de un bazo integrado en un chip que es capaz de actuar como este órgano filtrando los glóbulos rojos de la sangre.
En concreto, lo han conseguido recreando a microescala las propiedades físicas y las fuerzas hidrodinámicas de la unidad funcional de la pulpa roja del bazo y, según los autores, este dispositivo podría servir para detectar posibles fármacos contra la malaria y otras enfermedades hematológicas.
La idea original de crear un "bazo en un chip" surgió del grupo de trabajo del profesor Hernando del Portillo, del Instituto Catalán de Investigación y Estudios Avanzados (ICREA) del CRESIB, que estudia desde hace varios años el papel del bazo en la malaria, y del doctor Josep Samitier, director del IBEC, quien estudia las propiedades reológicas de la sangre, incluyendo aquella parasitada por malaria, para desarrollar sistemas de diagnóstico.
"Debido a las limitaciones éticas y tecnológicas de estudiar el bazo humano, conocido como la caja negra de la cavidad abdominal, ha habido muy pocos avances en su estudio", según ha reconocido Del Portillo.
Para romper esta barrera se inició una colaboración para desarrollar un modelo de "bazo humano en un chip" mediante un proyecto EXPLORA, ya que el sistema fluídico del bazo es "muy complejo" y se adapta evolutivamente a filtrar y destruir selectivamente glóbulos rojos viejos, microorganismos y glóbulos rojos parasitados por malaria".
"El bazo filtra la sangre mediante un método único, haciéndola microcircular a través de lechos de filtración formados por la pulpa roja del bazo en un compartimento especial donde el hematocrito (el porcentaje de células rojas de la sangre) se ve aumentado, de modo que los macrófagos especializados pueden reconocer y destruir glóbulos rojos enfermos", ha apuntado Antoni Homs, investigador del IBEC y coautor del estudio.
Además, la sangre en este compartimento solo puede viajar en un único sentido a través de ranuras interendoteliales antes de llegar al sistema circulatorio, lo que hace necesario un riguroso segundo test para asegurar la eliminación de las células viejas o enfermas.
Un canal lento y uno rápido
Los investigadores de estos dos centros han imitado estas dos condiciones de control en su plataforma de tamaño micro para simular la microcirculación de la sangre a través de dos canales principales (uno lento y uno rápido) diseñados para dividir el flujo.
En el canal 'lento' la sangre fluye a través de una matriz de pilares simulando el ambiente real donde el hematocrito aumenta y la sangre "enferma" es destruida.
El dispositivo ya se ha probado con glóbulos rojos humanos sanos y en infectados por malaria, y los autores están convencidos de que este nuevo dispositivo "facilitará" el estudio de la función del bazo en malaria, e incluso podría proporcionar una plataforma flexible para la detección de posibles fármacos contra ésta y otras enfermedades hematológicas", ha asegurado Del Portillo.
"La investigación en órganos en un chip integrando microfluídica con sistema celulares aún está dando sus primeros pasos, pero ofrece enormes perspectivas hacia el futuro de los ensayos de fármacos para diferentes patologías", ha añadido Samitier.
Estos dispositivos en 3D, que imitan las interrelaciones tejido-tejido y los microambientes únicamente vistos en los órganos vivos, permite una nueva percepción de las enfermedades que no puede obtenerse fácilmente con los estudios convencionales con animales, q ue son costosos y consumen mucho tiempo. Además, cede el paso a los resultados relacionados con humanos que los modelos animales no pueden predecir.
EP
