Conocida como la «caja negra» de la cavidad abdominal, el bazo es un órgano de la dimensión de un puño, situado encima del estómago y debajo de las costillas. Forma parte del sistema linfático y ayuda al cuerpo a protegerse. Su misión es filtrar los glóbulos rojos de la sangre y destruir los viejos, así como otros microorganismos extraños del torrente sanguíneo, para combatir infecciones. Según Hernando A. del Portillo, del Centro de Investigación en Salud Internacional de Barcelona, algunas limitaciones éticas y tecnológicas han impedido un conocimiento exhaustivo de este órgano. Su equipo, junto con el de Josep Samitier, del Instituto de Bioingeniería de Cataluña, intenta facilitar su estudio con la creación del primer modelo funcional de bazo.
Es un dispositivo que recrea a microescala las propiedades físicas del órgano, capaz de actuar como si fuera un bazo real y de filtrar los glóbulos rojos de la sangre. El sistema fluídico del bazo es muy complejo, y se ha conseguido simular la microcirculación de la sangre a través de un canal lento y otro rápido diseñados para dividir el flujo. Dentro del chip, la sangre circula por el canal lento a través de una matriz de pilares que se asimilan al ambiente real donde el hematocrito (el porcentaje de glóbulos rojos) aumenta y la sangre defectuosa se elimina. El bazo en un chip servirá para conocer mejor el funcionamiento del bazo y, sobre todo, para probar nuevos tratamientos contra la malaria y otras patologías hematológicas.
Del laboratorio a los ensayos clínicos en pacientes
«Los órganos en un chip tienen la voluntad de reproducir en el laboratorio cómo es la fisiología de una parte de un órgano y, de esta manera, hacer un análisis mucho más detallado de cómo actuará un medicamento», explica Josep Samitier. Estos dispositivos en tres dimensiones imitan las relaciones entre tejidos y los microambientes de los organismos vivos. Son pequeñas muestras, producto de la microingeniería, que cumplen todas las funciones del órgano correspondiente. Su creación abre grandes perspectivas para la investigación y, especialmente, para la farmacología: mejoran los procedimientos de medición habituales y pueden acelerar ─y abaratar─ el desarrollo de nuevos fármacos.
Los estudios con animales son largos, caros y, además, no pueden predecir con exactitud el comportamiento con humanos, ya que hay diferencias entre la reacción de un organismo animal y uno humano ante un mismo estímulo. De igual modo, los cultivos celulares tampoco replican con total garantía las respuestas del cuerpo. «Los cultivos celulares son bidimensionales, planos: no se comportan como lo hace el hígado, el riñón o el corazón dentro del organismo. Eso provoca que, a veces, un fármaco que funciona bien en el laboratorio no sea efectivo cuando lo probamos en personas.» Muchos proyectos farmacológicos fracasan en la fase de pruebas con humanos, aunque hayan superado los ensayos previos. Y ese tipo de fracaso en un estadio tan avanzado de desarrollo representa un gran gasto para la industria farmacéutica.
Los órganos en un chip aportan resultados rápidos, rentables y precisos a la hora de probar fàrmacos
Los órganos en un chip, por tanto, aportan resultados más rápidos, rentables y precisos a la hora de determinar la eficacia o la toxicidad de un fármaco. De modo que servirán para aligerar el camino del laboratorio a los ensayos clínicos en pacientes. Pero no es la única utilidad que reportan: «También nos permiten entender mejor cómo funciona ese órgano para intentar reproducir un sistema artificial que pueda suplir, en algunos casos, el órgano natural. Hoy en día todavía no es del todo posible. Sí hay algunos órganos artificiales: se ha conseguido hacer algún corazón y se ha intentado implantar tráqueas fabricadas en el laboratorio. La clave es combinar células madre pluripotentes con biomateriales para intentar reproducir al máximo las condiciones fisiológicas y poderlo implantar usando una parte del órgano del paciente. »