Existe un corazón en miniatura que late de verdad. Lo juro. Bajo la luz fluorescente de un laboratorio californiano, un fragmento de tejido humano pulsa con regularidad. Tiene el tamaño de una uña, pero reproduce ritmo, contracción y flujo. Es un corazón en un chip (corazón en un chip), un sistema microfisiológico que imita el corazón a escala.
Está diseñado para observar cómo responden las células a nuevas terapias génicas sin necesidad de experimentos invasivos. Según noticias oficiales Procedente de Berkeley, el modelo utiliza canales microfluídicos y músculos 3D de células cardíacas. Y tiene una pinta realmente muy, muy prometedora.
El problema de la entrega
Durante años, la medicina cardíaca ha intentado administrar fármacos al músculo cardíaco. nanopartículas lipídicas (LNP)Los mismos que se utilizan en las vacunas de ARNm son excelentes vectores para el hígado y los pulmones, pero fallan en el corazón: el endosoma (que es un poco como la “aduana” de las células) retiene y degrada la terapia antes de que pueda surtir efecto.
La dificultad de la liberación endosomal representa un obstáculo para las terapias génicas cardíacas. Pero ahora las cosas podrían cambiar.
La prueba del corazón en un chip
El equipo liderado por la Universidad de California, Berkeley, los Institutos Gladstone y la Universidad de California, San Francisco sintetizó nanopartículas recubiertas con un polietilenglicol degradable por ácido que se disuelve al pH celular y libera el ARNm terapéutico.
En el corazón en un chip, estas partículas viajaban a través de canales de fluido de un grosor inferior al de un cabello, simulando la densidad del tejido cardíaco. ¿El resultado? Algunos atravesaron la barrera y liberaron el ARNm directamente dentro de las células contráctiles. El estudio Fue publicado en la revista Nature Biomedical Engineering.
Un modelo que imita y comprende
“Nuestro marco nos permite identificar rápidamente nanopartículas eficaces para el corazón, reduciendo el tiempo y los costes de desarrollo”, explica kevin healy, profesor de bioingeniería y ciencia de los materiales en la UC Berkeley.
Las versiones tridimensionales del tejido cardíaco recrean presiones e interacciones celulares que un modelo bidimensional no puede simular. Cada chip se convierte en un microórgano que comete errores, se cura y enseña, sin salir jamás del laboratorio.
La combinación de microfluídica e ingeniería de tejidos nos permite probar variantes de nanopartículas y predecir su comportamiento en el organismo. Acelera las pruebas biológicas, y mucho más.
Ya hemos hablado del tema de los órganos en chips, y me gustaría destacar un aspecto que me parece importante: entre otras ventajas, esta tecnología puede sustituir a los modelos animales.
Del corazón en un chip al corazón real
Tras realizar pruebas en un chip, los investigadores replicaron el experimento en modelos de ratón: las nanopartículas penetraron en el tejido y transportaron el ARNm a las células cardíacas sin que se detectara ningún daño. Esta es la primera vez que un vector no viral demuestra esta eficacia en uno de los músculos más complejos del cuerpo humano.
Como ya comenté, seguimos con gran interés la tecnología de chips, especialmente en el campo de la cardiología: hace apenas un año les hablaba de ello. del “minichip” que acelera el diagnóstico de un ataque cardíacoEl corazón en un chip forma parte de un paradigma más amplio de medicina personalizada.
El latido artificial que devuelve la vida
La paradoja (una paradoja poética, si se quiere) reside en que un dispositivo de vidrio y silicio puede devolverle la humanidad al corazón. Si hasta ahora la biotecnología ha intentado imitar la vida, ahora empieza a ofrecer herramientas para repararse a sí misma. El corazón en un chip es el punto de encuentro entre la ingeniería y la biología, donde la miniaturización se convierte en un acto de curación.
Sí, señor: el camino hacia terapias génicas efectivas para la insuficiencia cardíaca implica un fragmento de tejido golpeando una placa de vidrio. Sin promesas, solo un hecho: para comprender el corazón humano, primero debemos construir uno que pueda curarse a sí mismo.
