Coneguda com la «caixa negra» de la cavitat abdominal, la melsa és un òrgan de la dimensió d’un puny, situat a sobre de l’estómac i a sota de les costelles. Forma part del sistema limfàtic i ajuda el cos a protegir-se. La seva missió és filtrar els glòbuls vermells de la sang i destruir-ne els vells, així com altres microorganismes estranys del torrent sanguini per combatre infeccions. Segons Hernando A. del Portillo, del Centre de Recerca en Salut Internacional de Barcelona, algunes limitacions ètiques i tecnològiques han impedit un coneixement exhaustiu d’aquest òrgan. El seu equip, juntament amb el de Josep Samitier, de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya, intenten facilitar-ne l’estudi amb la creació del primer model funcional de melsa.
És un dispositiu que recrea a microescala les propietats físiques de l’òrgan, capaç d’actuar com si fos una melsa real i de filtrar els glòbuls vermells de la sang. El sistema fluídic de la melsa és molt complex, i s’ha aconseguit simular la microcirculació de la sang a través d’un canal lent i un altre de ràpid dissenyats per dividir el flux. Dins el xip, la sang circula pel canal lent a través d’una matriu de pilars que s’assimilen a l’ambient real on l’hematòcrit (el percentatge de glòbuls vermells) augmenta i la sang defectuosa s’elimina. La melsa en un xip servirà per conèixer millor el funcionament de la melsa i, sobretot, per provar nous tractaments contra la malària i altres patologies hematològiques.
Del laboratori als assajos clínics amb pacients
«Els òrgans en un xip tenen la voluntat de reproduir al laboratori com és la fisiologia d’una part d’un òrgan i, d’aquesta manera, podem fer una anàlisi molt més acurada de com actuarà un medicament», explica Josep Samitier. Aquests dispositius en tres dimensions imiten les relacions entre teixits i els microambients dels organismes vius. Són petites mostres, producte de la microenginyeria, que compleixen totes les funcions de l’òrgan corresponent. Crear-les obre grans perspectives per a la recerca i, sobretot, per a la farmacologia: milloren els procediments de mesurament habituals i poden accelerar —i abaratir— el desenvolupament de fàrmacs nous.
Els estudis amb animals són llargs, cars i, a més a més, no poden predir amb exactitud el comportament amb humans, ja que hi ha diferències entre la reacció d’un organisme animal i un d’humà davant d’un mateix estímul. De la mateixa manera, els cultius cel·lulars tampoc no repliquen amb totes les garanties les respostes del cos. «Els cultius cel·lulars són bidimensionals, plans: no es comporten com ho fa el fetge, el ronyó o el cor dins l’organisme. Això provoca que, de vegades, un fàrmac que funciona bé al laboratori no sigui efectiu quan el provem en les persones.» Molts projectes farmacològics fracassen en la fase de proves amb humans, tot i que han superat els assajos previs. I aquest tipus de fracàs en un estadi tan avançat de desenvolupament representa una gran despesa per a la indústria farmacèutica.
Els òrgans en un xip aporten resultats ràpids, rendibles i precisos a l’hora de provar fàrmacs
Els òrgans en un xip aporten resultats més ràpids, rendibles i precisos a l’hora de determinar l’eficàcia o la toxicitat d’un fàrmac. Sembla, per tant, que serviran per alleugerir el camí del laboratori als assajos clínics en pacients. Però aquesta no és l’única utilitat que reporten: «També ens permeten entendre millor com funciona aquell òrgan per intentar reproduir un sistema artificial que pugui suplir, en alguns casos, l’òrgan natural. Avui en dia encara no és del tot possible. Sí que hi ha alguns òrgans artificials: s’ha aconseguit fer algun cor i s’ha intentat implantar tràquees fabricades al laboratori. La clau és combinar cèl·lules mare pluripotents amb biomaterials per intentar reproduir al màxim les condicions fisiològiques i poder-ho implantar fent servir una part de l’òrgan del pacient.»