Los ingenieros han cultivado una pieza del corazón humano, y late como uno real
La ingeniería ha pegado un salto para ayudar a tratar las enfermedades y afecciones cardíacas. Si bien, los tratamientos para las enfermedades cardiovasculares han avanzado mucho, aún siguen cobrando millones de vidas anualmente, lo que significa que aún hay un largo camino de investigación por recorrer.
Modelo funcional de ventrículo izquierdo del corazón humano. / Sargol Okhovatian
Son buenas noticias para la ciencia de la salud, los investigadores han cultivado una importante pieza del corazón humano con finalidad de encontrar nuevas formas de estudiar una amplia gama de enfermedades y afecciones cardíacas, así como de probar posibles terapias.
Un equipo de ingeniería ha cultivado en el laboratorio un modelo a pequeña escala de un ventrículo izquierdo del corazón humano. Según explican en un comunicado de prensa, la construcción de tejido bioartificial está hecha con células cardíacas vivas y late con la suficiente fuerza como para bombear líquido dentro de un biorreactor.
«Con nuestro modelo podemos medir el volumen de eyección -la cantidad de líquido que se expulsa cada vez que el ventrículo se contrae- y la presión de ese líquido», dijo en un comunicado Sargol Okhovatian (candidato al doctorado en BME). «Ambas cosas eran casi imposibles de obtener con los modelos anteriores».
El equipo que diseñó el nuevo modelo está formado por tres investigadores miembros del Centro de Investigación y Aplicaciones en Tecnologías Fluídicas (CRAFT). El CRAFT es asociación única entre el Consejo Nacional de Investigación de Canadá y la Universidad de Toronto.
Presentaron sus resultados en un tubo compuesto por tres capas superpuestas de células cardíacas que laten al unísono, bombeando líquido por el orificio del extremo. El tubo tiene un diámetro interior de 0.5 milímetros y una altura de aproximadamente 1 milímetro. Para que tenga una idea, en tamaño es similar al ventrículo de un feto humano en la semana 19 de gestación.
«Las instalaciones únicas que tenemos en el CRAFT nos permiten crear sofisticados modelos de órganos en un chip como este», dijo la profesora Milica Radisic, quien dirigió el estudio.
Para crear un modelo 3D el equipo utiliza diminutos andamios fabricados con polímeros biocompatibles. Los andamios, que a menudo tienen un patrón de ranuras o estructuras en forma de malla, se sembraron con células del músculo cardíaco y se dejaron crecer en un medio líquido.
«Con estos modelos podemos estudiar no solo la función de las células, sino la de los tejidos y la de los órganos, todo ello sin necesidad de recurrir a la cirugía invasiva o a la experimentación con animales. También podemos utilizarlos para examinar grandes bibliotecas de moléculas candidatas a fármacos en busca de efectos positivos o negativos», explica Radisic.
Los autores explican que, por el momento, el modelo solo puede producir una pequeña fracción, menos del 5%, de la presión de eyección que podría producir un corazón real. Algo que intentará mejorarse a futuro y tal vez en algún momento se pueda quitar el andamio y e incorporar una mezcla de tejidos derivados de humanos con la esperanza de conseguir un órgano trasplantable completamente funcional.
«No vamos a ser capaces de hacer ingeniería inversa en unos pocos años, pero con cada mejora incremental, estos modelos se vuelven más útiles para los investigadores y los clínicos de todo el mundo», dice Okhovatian. «El sueño de todo ingeniero de tejidos es cultivar órganos que estén totalmente listos para ser trasplantados al cuerpo humano».
El estudio se publicó en Advanced Biology.
