Crean en España el primer bazo dentro de un chip capaz de actuar como este órgano humano

• Es un chip capaz de filtrar los glóbulos rojos de la sangre
• El dispositivo imita el control de circulación de la sangre
• Podría servir para detectar posibles fármacos contra la malaria

El 'bazo-en-un-chip' creado por el IBEC y el CRESIB.

Investigadores de dos grupos españoles han creado por primera vez un modelo funcional de bazo en 3D integrado en un chip capaz de actuar como este órgano. Es decir, puede filtrar los glóbulos rojos de la sangre.

El modelo, creado por científicos del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y del centro de investigación de ISGlobal, CRESIB, supone un avance en el ámbito de la microingeniería de ‘órganos-en-un-chip', según ha informado el IBEC en una nota.

La revista Lab on a Chip publica este mes los resultados de la investigación, que revela que se han recreado a microescala las propiedades físicas y las fuerzas hidrodinámicas de la unidad funcional de la pulpa roja del bazo.

El dispositivo resultante puede servir para detectar posibles fármacos contra la malaria y otras enfermedades hematológicas.

El bazo, 'caja negra' del abdomen

Los doctores Josep Samitier, director del IBEC y Hernando del Portillo, profesor ICREA del CRESIB, han sido los que han ideado el 'bazo-en-un-chip'. Samitier estudia las propiedades reológicas de la sangre, incluyendo aquella parasitada por malaria, para desarrollar sistemas de diagnóstico. Por su parte, el doctor del Portillo lleva años estudiando el papel del bazo en la malaria.

”Debido a las limitaciones éticas y tecnológicas de estudiar el bazo humano, conocido como la 'caja negra' de la cavidad abdominal, ha habido muy pocos avances en su estudio”, explica del Portillo. Para romper esta barrera se inició una colaboración para desarrollar un modelo del bazo humano-en-un-chip mediante un proyecto Explora.

“El sistema fluídico del bazo es muy complejo y adaptado evolutivamente para filtrar y destruir selectivamente glóbulos rojos viejos, micro-organismos y glóbulos rojos parasitados por malaria,” explica el doctor Antoni Homs, investigador del IBEC y coautor del estudio.

“El bazo filtra la sangre mediante un método único, haciéndola ‘microcircular’ a través de lechos de filtración formados por la pulpa roja del bazo en un compartimento especial donde el hematocrito [el porcentaje de células rojas de la sangre] se ve aumentado. De modo que los macrófagos especializados pueden reconocer y destruir glóbulos rojos enfermos", continúa Homs

Además, la sangre en este compartimento solo puede viajar en un único sentido a través de ranuras interendoteliales antes de llegar al sistema circulatorio, lo que representa un riguroso segundo test para asegurar la eliminación de las células viejas o enfermas, apunta el IBEC.

Simulación del control de circulación de la sangre

Los investigadores de estos dos centros han imitado estas dos condiciones de control en su plataforma de tamaño micro para simular la microcirculación de la sangre a través de dos canales principales (uno lento y uno rápido) diseñados para dividir el flujo.

En el canal ‘lento’ la sangre fluye a través de una matriz de pilares simulando el ambiente real donde el hematocrito aumenta y la sangre 'enferma' es destruida.

El dispositivo ya se ha probado con glóbulos rojos humanos sanos y en infectados por malaria, trabajo realizado mayoritariamente por los investigadores predoctorales Luis G. Rigat-Brugarolas (IBEC) y Aleix Elizalde-Torrent (CRESIB/ISGlobal), coautores también de este trabajo.

“Nuestro dispositivo facilitará el estudio de la función del bazo en malaria, e incluso podría proporcionar una plataforma flexible para la detección de posibles fármacos contra esta y otras enfermedades hematológicas,” dice del Portillo.

“La investigación en órganos-en-un-chip integrando microfluídica con sistema celulares aún está dando sus primeros pasos, pero ofrece enormes perspectivas hacia el futuro de los ensayos de fármacos para diferentes patologías”, especifica Samitier.

Estos dispositivos en 3D, que imitan las interrelaciones tejido-tejido y los microambientes únicamente vistos en los órganos vivos, permite una nueva percepción de las enfermedades que no puede obtenerse fácilmente con los estudios convencionales con animales, que son costosos y consumen mucho tiempo. Además, cede el paso a los resultados relacionados con humanos que los modelos animales no pueden predecir.

En el siguiente vídeo los investigadores del IBEC y del CRESIB explican el bazo-en-un-chip:

Josep Samitier y Hernando del Portillo: el bazo en un chip from ISGlobal on Vimeo.