Los científicos han diseñado un “corazón en un chip” (HOC) tridimensional que imita el tejido del corazón humano con una precisión sin precedentes, revolucionando potencialmente la forma en que se prueban los medicamentos cardiovasculares y cómo se tratan las enfermedades cardíacas. Las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte en todo el mundo, y esta tecnología aborda un cuello de botella crítico: la dificultad de probar medicamentos de forma segura y comprender las respuestas cardíacas sin poner en riesgo vidas humanas.
El problema con los métodos de prueba actuales
Tradicionalmente, evaluar cómo un fármaco o una enfermedad afecta al corazón requiere modelos animales (que no siempre se traducen bien en humanos) o ensayos clínicos con pacientes reales. Este nuevo HOC ofrece un término medio: un tejido cardíaco funcional y latiente diseñado en un laboratorio que puede responder de manera predecible a los medicamentos. La innovación clave es su capacidad para monitorear la actividad tanto a nivel tisular como celular en tiempo real.
Los HOC anteriores carecían de esta detección de alta resolución, lo que significa que no podían detectar de manera confiable cambios sutiles en las células cardíacas individuales, un factor crucial, ya que muchas enfermedades cardíacas comienzan con una disfunción a nivel microscópico.
Cómo funciona el “corazón en un chip”
El equipo de investigación de instituciones canadienses creó el HOC utilizando células de músculo cardíaco y tejido conectivo extraídas de ratas. Estas células se incrustaron en una matriz de gel promotora del crecimiento y se sembraron en chips de silicio flexibles. El sistema incorpora dos tipos de sensores:
- Sensores a macroescala: Los pilares elásticos se deforman con cada latido del corazón, midiendo la fuerza contráctil general.
- Sensores a microescala: Pequeñas gotas de hidrogel (de 50 micrómetros de tamaño) capturan tensiones mecánicas locales a nivel celular.
Esta plataforma de doble detección permite a los científicos ver cómo las fuerzas generadas por las células influyen en el comportamiento de los tejidos, incluido el crecimiento, la curación e incluso la progresión del cáncer. El equipo demostró con éxito la funcionalidad del HOC tratándolo con norepinefrina (para aumentar la actividad cardíaca) y blebbistatina (para disminuirla), los cuales produjeron las respuestas esperadas.
Por qué esto es importante: medicina de precisión para las enfermedades cardíacas
Este avance tiene implicaciones inmediatas para el desarrollo de fármacos. El HOC ahora se puede utilizar para detectar compuestos antes de los ensayos en humanos, acelerando el proceso y reduciendo el riesgo. Más importante aún, abre la puerta a la medicina personalizada : la capacidad de probar las propias células de un paciente frente a varios tratamientos para identificar la opción más efectiva antes de recetar medicamentos.
“Este avance nos acerca aún más a una verdadera salud de precisión”, afirma Houman Savoji, investigador principal. “Dándonos la capacidad de identificar el medicamento más eficaz para cada persona incluso antes de administrar el tratamiento”.
Direcciones futuras
El equipo planea simular trastornos cardíacos específicos, como miocardiopatía dilatada y arritmias, utilizando células de pacientes con esas afecciones. Esto permitirá realizar pruebas más realistas y potencialmente conducir a terapias dirigidas. El “corazón en un chip” representa un paso importante hacia un futuro en el que los tratamientos cardíacos se adapten a las necesidades individuales, mejorando los resultados y reduciendo la carga global de enfermedades cardiovasculares.
