Hace diecisiete años, el biólogo celular Donald Ingber y su equipo del Instituto Wyss de la Universidad de Harvard presentaron en Science un estudio que modelaba el pulmón humano. Los estrechos canales de una placa de polímero transparente más pequeña que una memoria USB contenían las células que recubren los sacos de aire y los vasos sanguíneos del pulmón. Cuando se bombeaba aire, el sistema se expandía y contraía rítmicamente, “respirando”. A diferencia de los modelos estáticos anteriores, imitaba los movimientos del pulmón; respondía a las proteínas inflamatorias, las bacterias y las nanopartículas de sílice de forma similar a los pulmones vivos. También se observó que el movimiento afectaba a la absorción de partículas por los tejidos.
Se demostró que este sistema podía complementar los cultivos de tejidos o los experimentos con animales en las pruebas de fármacos y sustancias químicas, e incluso ofrecer una alternativa a ellos. Los editores de Science rechazaron el estudio y exigieron pruebas con ratones. El equipo realizó los experimentos y volvió a presentar el estudio un año después, en 2010, logrando que se publicara; el trabajo recibió citas en aproximadamente 5.400 artículos.
Ilka Maschmeyer, directiva de TissUse, relató que una empresa farmacéutica no pudo obtener de la FDA el permiso para realizar un ensayo clínico porque había presentado datos obtenidos con animales, y que se le solicitaron datos de órganos en un chip. Este tipo de alternativas se conoce como NAMs:
- metodologías de nuevos enfoques
- métodos alternativos novedosos
- métodos sin animales
Maschmeyer señaló que su uso sigue siendo poco frecuente, aunque se espera que aumente. La estandarización de los NAMs y su comparación directa con los experimentos con animales figuran entre los principales desafíos.
Por qué es importante
Este avance sitúa en el centro de los procesos de ensayo la cuestión de qué datos serán aceptados por las autoridades reguladoras en el desarrollo de fármacos, dejando de ser un asunto limitado a la técnica de laboratorio. Los modelos de órganos en chip tienen el potencial de superar las limitaciones de las pruebas realizadas únicamente con cultivos celulares estáticos a la hora de evaluar la respuesta del tejido humano al movimiento y a los efectos ambientales. Por ello, el tema interesa a los investigadores, las empresas farmacéuticas y las autoridades reguladoras, además de estar relacionado con la seguridad de los fármacos y los productos químicos. Sin embargo, sigue sin estar claro hasta qué punto los NAM pueden sustituir a los experimentos con animales, debido a que su uso todavía es limitado y a los problemas de estandarización de los métodos. La cuestión fundamental del campo es si los resultados obtenidos en distintos laboratorios pueden llegar a ser comparables directamente con los datos de animales mediante criterios comunes.