Geraldine Hamilton: Body parts on a chip

Summary

La tecnología de órganos en chip del Wyss Institute está revolucionando el descubrimiento de medicamentos al ofrecer un sistema más preciso y económico para probar fármacos. Utilizando células humanas en miniatura, este dispositivo simula órganos completos, como pulmones y intestinos, recreando un entorno dinámico y realista que supera las limitaciones de los métodos tradicionales como las pruebas en animales y cultivos celulares. Esta innovación promete acelerar el desarrollo de medicamentos, permitir pruebas personalizadas y mejorar la seguridad en la industria farmacéutica, cosmética y otras áreas, transformando potencialmente la medicina y las pruebas de productos a nivel mundial.

Takeaways

• 😀 La forma actual de descubrir y desarrollar nuevos medicamentos es costosa, ineficiente y falla con demasiada frecuencia, lo que afecta a los pacientes que necesitan nuevos tratamientos.
• 😀 Por cada mil millones de dólares invertidos en I+D, estamos obteniendo menos medicamentos aprobados en el mercado.
• 😀 Las herramientas actuales, como las pruebas en células y animales, no predicen con precisión los resultados en los humanos.
• 😀 Las células, cuando se extraen de su entorno natural y se colocan en un plato, no funcionan como lo harían en el cuerpo humano.
• 😀 El modelo de 'órgano en chip' es una solución innovadora para mantener las células humanas felices fuera del cuerpo, recreando un entorno dinámico similar al real.
• 😀 Un ejemplo de esta tecnología es el pulmón en un chip, que simula las fuerzas mecánicas de la respiración y las interacciones entre las células pulmonares y las células sanguíneas.
• 😀 La tecnología de órganos en chip permite modelar respuestas inmunológicas en tiempo real, como la forma en que las células blancas de la sangre atacan las infecciones bacterianas.
• 😀 Esta tecnología también permite investigar enfermedades como la fibrosis quística, el síndrome del intestino irritable y probar nuevos tratamientos en modelos de órganos humanos.
• 😀 La interconexión de diferentes chips de órganos crea lo que se llama un 'humano virtual en un chip', lo que permite estudiar cómo los medicamentos afectan a múltiples órganos a la vez.
• 😀 El futuro de la medicina personalizada podría incluir chips diseñados con células individuales de los pacientes, lo que ayudaría a predecir las reacciones adversas antes de administrar un medicamento.
• 😀 La tecnología de órganos en chip no solo tiene aplicaciones en la farmacología, sino también en industrias como la cosmética, la biotecnología y la defensa, eliminando la necesidad de pruebas con animales y mejorando la seguridad de productos y sustancias.

Q & A

¿Cuál es el principal desafío en el descubrimiento y desarrollo de medicamentos actualmente?

El principal desafío es que el proceso es demasiado costoso, lleva mucho tiempo y tiene una tasa de fracaso elevada, lo que significa que los pacientes no reciben los tratamientos que necesitan.

¿Por qué los métodos tradicionales como los cultivos celulares y las pruebas con animales no son efectivos para predecir la respuesta humana a los medicamentos?

Los cultivos celulares fuera de su entorno natural y los modelos animales no replican con precisión el entorno dinámico y complejo en el que las células y órganos humanos interactúan dentro del cuerpo, lo que lleva a resultados imprecisos.

¿Qué es la tecnología de organo-en-un-chip y cómo ayuda a resolver estos problemas?

La tecnología de organo-en-un-chip crea réplicas de órganos humanos a pequeña escala, permitiendo estudiar el comportamiento de las células en un entorno dinámico que imita las condiciones del cuerpo humano, lo que mejora la precisión de las pruebas de medicamentos.

¿Cómo funciona un 'pulmón-en-un-chip' y qué permite estudiar?

El 'pulmón-en-un-chip' tiene células humanas que simulan el proceso de respiración, con fuerzas mecánicas que estiran y contraen las células. Esto permite estudiar infecciones, respuestas inmunológicas y enfermedades pulmonares en condiciones más realistas.

¿Cuáles son algunos de los usos más importantes de los chips de órganos en la investigación y la industria?

Los chips de órganos pueden utilizarse para estudiar la seguridad de medicamentos, probar productos cosméticos sin recurrir a pruebas con animales, explorar cómo los químicos afectan la salud humana y mejorar la predicción de efectos de medicamentos en el cuerpo.

¿Qué ventajas ofrece la creación de un 'humano virtual en un chip' al vincular múltiples chips de órganos?

Vincular varios chips de órganos permite simular cómo interactúan diferentes órganos en el cuerpo humano, lo que facilita el estudio de la respuesta del cuerpo a medicamentos y proporciona una visión más completa y precisa de su seguridad y eficacia.

¿Cómo podría la tecnología de organo-en-un-chip cambiar la forma en que se realizan los ensayos clínicos?

Podría personalizar los ensayos clínicos al usar chips hechos con células de diferentes poblaciones (por ejemplo, niños o grupos con diferencias genéticas), lo que permitiría predecir mejor cómo diferentes grupos responderían a los tratamientos y evitaría riesgos de reacciones adversas.

¿Qué aplicaciones tiene la tecnología de organo-en-un-chip más allá de la investigación farmacéutica?

Además de su uso en farmacología, la tecnología tiene aplicaciones en la industria cosmética, la seguridad de productos químicos, la respuesta a bioterrorismo, y en el estudio de enfermedades como el ébola o el SARS.

¿Cómo podrían los chips de órganos ayudar en el desarrollo de medicamentos personalizados?

Los chips personalizados, hechos con células obtenidas de un individuo, podrían predecir cómo ese individuo reaccionaría a ciertos medicamentos, permitiendo tratamientos más específicos y reduciendo el riesgo de reacciones adversas.

¿Por qué el enfoque de la Wyss Institute es considerado revolucionario en el campo de la biotecnología?

Porque combina biología con ingeniería avanzada para crear modelos humanos más precisos, lo que podría transformar el proceso de desarrollo de medicamentos y mejorar la seguridad y eficacia de los tratamientos de manera más rápida y económica.