«Body-on-Chip», el chip impreso en 3D podría significar el fin de la experimentación con animales

Gracias a la fabricación aditiva, los experimentos con animales vivos podrían sustituirse por un método mucho más ético de ensayo de fármacos. Científicos de la Universidad de Edimburgo han logrado desarrollar un «Body-on-Chip» impreso en 3D que imita el recorrido de un medicamento por el cuerpo humano y examina así su efecto y tolerabilidad. El chip de plástico permite probar distintos tipos de medicamentos.

Con la ayuda de esta nueva innovación, los animales ya no tendrán que sufrir por estas pruebas para avanzar en el campo de la medicina. Sobre todo porque ahora los investigadores pueden analizar el comportamiento de los órganos de forma más segura. De hecho, el dispositivo «Body-On-Chip» se desarrolló en el marco de una beca de doctorado en colaboración con el Centro Nacional de Sustitución, Perfeccionamiento y Reducción de Animales en Investigación (NC3Rs) y con el apoyo financiero de Unilever.

Esta innovación desarrollada en la capital escocesa supone una primicia mundial tanto en el ámbito sanitario como en el de la investigación médica. El nuevo chip consta de cinco cámaras fabricadas con ayuda de una impresora 3D. Los componentes individuales están diseñados para reproducir el corazón, el cerebro, los riñones, los pulmones y el hígado humanos. Los canales que conectan los distintos compartimentos de los órganos sirven para esparcir la medicación.

En un entorno controlado, este sistema capilar ilustrará a los investigadores cómo y dónde se distribuyen los nuevos sustratos médicos a través del sistema circulatorio humano, cómo reaccionan los órganos ante ellos y cuánto tiempo permanece el fármaco en los distintos órganos. Para extraer conclusiones sobre la propagación de medicamentos en el cuerpo humano, los dispositivos «Body-on-Chip» utilizados deben tener un caudal uniforme en las distintas muestras.

Las cinco cámaras del «Body-on-Chip» (Créditos: Murdo MacLeod/The Guardian)

Para ello, los científicos de la Universidad de Edimburgo Liam Carr, inventor del chip, y la Dra. Adriana Tavares, del Centro de Ciencias Cardiovasculares de Edimburgo (CVS), supervisora del doctorado de Carr, colaboraron con el Edinburgh College of Art para probar distintas versiones de la innovación del chip. La tomografía por emisión de positrones (PET) se utiliza para comprobar la distribución uniforme del fármaco dentro del objeto. Con ella se obtienen imágenes en formato 3D que muestran los procesos que tienen lugar en el interior de los respectivos órganos, explica Liam Carr. La PET es un método de diagnóstico por imagen en medicina que utiliza un trazador radiactivo seguro.

La importancia del «Body-On-Chip» para la investigación

En última instancia, la ventaja de la PET es la detección precoz de signos de cardiopatías, cáncer, trastornos neurológicos y otras enfermedades, según Carr. El inventor señala que, por ejemplo, también podría implantarse en el dispositivo un modelo de enfermedad del hígado graso para extraer conclusiones sobre la influencia de un hígado enfermo en otros órganos. Además, según Carr, podrían vincularse varios modelos para investigar la influencia que ejercen distintas enfermedades entre sí.

En última instancia, el método ayuda a los investigadores a evaluar el efecto de nuevos fármacos en todo el organismo de un paciente y, por tanto, representa un avance sustancial en el ensayo de medicamentos, según los dos investigadores. Tavares destacó además la importancia del «Body-on-Chip» para los animales: «Este dispositivo muestra un potencial realmente fuerte para reducir el gran número de animales que se utilizan en todo el mundo para probar fármacos y otros compuestos, sobre todo en las primeras fases, en las que sólo el 2% de los compuestos avanza en el proceso de descubrimiento.»

Cada año se utilizan 1.000 animales en todo el mundo para ensayos farmacéuticos (Créditos: Pharmazeutische Zeitung)

Según Tavares, también hay otras ventajas, como la reducción de costes al prescindir de los ensayos con animales y la aceleración de la introducción de medicamentos. Además, el uso de modelos similares a los humanos en lugar de los anteriores modelos de animales vivos en el desarrollo de fármacos es ventajoso para mejorar la información sobre los efectos de las enfermedades. El nuevo método representa, por tanto, una alternativa más ética y eficiente a los métodos tradicionales de experimentación animal en el desarrollo farmacéutico y podría contribuir a mejorar la asistencia sanitaria en el futuro.

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*Créditos de la foto de portada: Murdo MacLeod/The Guardian