Los gusanos de seda revolucionan la generación de tejido de órganos vitales
Innovación en biomateriales: la membrana de seda de gusano
La investigación en órganos en chips está dando un gran salto gracias a una innovadora membrana desarrollada a partir de proteínas de seda de gusano. Ingenieros biomédicos de la Universidad de Duke han creado esta membrana ultrafina y rugosa para mejorar el desarrollo de organoides experimentales cultivados en laboratorios. Esta nueva tecnología no solo simula el entorno natural de las células, sino que también permite modelar con mayor precisión los tejidos humanos.
Membrana de fibroína de seda y su aplicación en riñones en chip
En un estudio publicado en la revista Science, la membrana compuesta de fibroína de seda se probó en un dispositivo conocido como ‘riñón en un chip’. Los resultados fueron sorprendentes: las células aplicadas en esta plataforma orgánica se desarrollaron de manera óptima, formando una interfaz celular que replicó la funcionalidad de riñones tanto sanos como enfermos. Este avance permite a los científicos estudiar la fisiología y las patologías del órgano filtrador sin depender de donantes y a un costo significativamente menor.
Tecnología de impresión tridimensional dentro del cuerpo
Además de los avances en membranas de seda, un equipo de científicos ha desarrollado una técnica innovadora para imprimir estructuras tridimensionales dentro del cuerpo sin necesidad de intervenciones quirúrgicas, utilizando frecuencias ultrasónicas. Esta tecnología podría abrir nuevas posibilidades en la medicina regenerativa y el tratamiento de enfermedades.
¿Qué son los órganos en chip y cómo funcionan?
Los órganos en chips son dispositivos que combinan biología y microingeniería para replicar la funcionalidad de un órgano vivo en una escala compacta. A diferencia de la bioimpresión de órganos completos, estos dispositivos contienen células en plataformas tridimensionales que simulan momentos clave de la actividad de un órgano. Por ejemplo, un ‘pulmón en chip’ es una caja traslúcida del tamaño de una unidad USB que contiene capas de tejido pulmonar sometidas a tensiones similares a las que experimentan las células en un cuerpo que respira.
Uso de sistemas en chips en la industria farmacéutica
Las empresas que prueban fármacos utilizan estos sistemas en chips para estudiar la eficiencia de sus productos. Hasta ahora, la microingeniería ha logrado crear modelos de corazón, riñón y hígado, e incluso ha aislado ciertos tipos de cáncer en estas plataformas. En el futuro, se planea fabricar modelos de ecosistemas de órganos para investigar los efectos en cadena de una enfermedad.
Desafíos y soluciones en la creación de órganos en chip
Uno de los principales desafíos en la creación de estos dispositivos es el grosor y la artificialidad de las plataformas sobre las que crecen las células. Las membranas convencionales tienen un espesor de entre 30 y 40 micrones, mientras que en los órganos humanos estas placas basales miden menos de una micra. La membrana de fibroína de seda de gusano es una solución económica para alcanzar el grosor mínimo necesario, favoreciendo el desarrollo celular. Sin embargo, estas membranas tienen limitaciones, como su translucidez limitada, que impide la visualización de células marcadas de forma no fluorescente durante el cultivo vivo.
Uso de fibras de gusano de seda en el campo médico
Investigadores del Instituto Murciano de Investigación y Desarrollo Agrario y Alimentario (IMIDA) y la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) han estudiado el uso de hijuelas, fibras producidas por los gusanos de seda, como biomaterial para reemplazar y reparar tejidos, tendones y ligamentos dañados. Estas fibras, altamente biocompatibles y resistentes mecánicamente, han demostrado ser un material prometedor en terapias médicas.
Potencial de la hijuela de gusano de seda en la medicina
Aunque el uso de hijuelas de gusano de seda en medicina no es nuevo, su empleo como sustituto de tendones y ligamentos está ganando atención. Según José Pérez Rigueiro, investigador de la UPM, los datos acumulados en sus investigaciones apuntan a la posibilidad real de que en un futuro cercano, la hijuela de gusano sea una opción viable para el tratamiento de patologías relacionadas con tendones y ligamentos.
En conclusión, los avances en el uso de proteínas de seda de gusano y fibras de hijuela están revolucionando la investigación y aplicación en la generación de tejido de órganos vitales, ofreciendo soluciones más económicas y eficientes para el estudio y tratamiento de diversas enfermedades.
