ÓRGANOS CULTIVADOS EN CHIPS

Todas las imágenes Maria Zepol, Cell Structures (Estructuras celulares), 2019. Cortesía de la artista.

por Guillermo Cárdenas Guzmán

INVESTIGADORES ESTADOUNIDENSES ESTÁN UTILIZANDO UNA TECNOLOGÍA DENOMINADA “ÓRGANOS EN CHIPS” PARA RECREAR EL FUNCIONAMIENTO DE CÉLULAS FUERA DEL ORGANISMO Y DETERMINAR LOS TRATAMIENTOS MÁS EFECTIVOS PARA ATENDER CIERTAS ENFERMEDADES.

La miniaturización y la reducción de costos de fabricación de dispositivos electrónicos no sólo han impulsado la industria de la computación, también han abierto nuevas fronteras a la medicina, pues cada vez más grupos de investigación en esta área utilizan microchips para simular los complejos procesos biológicos que ocurren en las células, tejidos y órganos.

Estos dispositivos electrónicos se emplean en la medicina para simular la arquitectura y las funciones de diversos órganos vitales en ambientes controlados, como alternativa a dejar de usar animales en experimentos para observar la progresión de enfermedades, así como en el desarrollo de nuevos medicamentos, entre otras aplicaciones.

Una muestra de ello es el trabajo de un grupo de científicos del Centro Cedars-Sinai en Los Ángeles, y la compañía Emulate Inc., con sede en Boston, que experimentan con estos microdispositivos para predecir qué tratamiento será más efectivo en pacientes con problemas intestinales, de acuerdo con su constitución genética.

Los investigadores obtuvieron linajes celulares intestinales a partir de células madre pluripotenciales (no embrionarias) fuera del cuerpo humano y después las insertaron en un microchip diseñado para imitar el ambiente y las funciones del intestino delgado. Observaron que dichas células reprodujeron las funciones que normalmente desempeñarían en su ambiente natural.

Este hallazgo abre la puerta a diversas aplicaciones clínicas enfocadas a la medicina personalizada, pues al utilizar células del propio paciente para formar tejidos e imitar órganos en chips, los médicos pueden probar distintos tipos de fármacos para observar su eficacia y seguridad sin generar mayores riesgos.

“El potencial médico de esta tecnología es extraordinario”, ha dicho Clive Svendsen, titular de la junta directiva del Instituto de Medicina Regenerativa del centro Cedars-Sinaí. Y no sólo en el tratamiento de padecimientos gastrointestinales, pues los científicos podrían utilizar los “órganos en chips” para crear modelos vivos de pacientes con con Parkinson, Chron o Esclerosis Lateral Amiotrófica.

“Al administrar fármacos a través de los órganos en chips que contienen células y tejidos del mismo paciente, podríamos predecir cuál tratamiento será más benéfico para él”, señaló Svendsen. 

REALIDAD AUMENTADA: UNA NUEVA EXPERIENCIA QUIRÚRGICA

LAS TECNOLOGÍAS DE REALIDAD AUMENTADA (RA) ESTÁN EN CAMINO DE REVOLUCIONAR LA EXPERIENCIA DE LOS CIRUJANOS EN EL QUIRÓFANO Y DE LOS PACIENTES EN SU VIDA DIARIA.

Las tecnologías que combinan imágenes del mundo real con información visual, auditiva, táctil e incluso olfativa generada mediante sistemas computarizados harán pronto posible que los médicos observen de manera rutinaria distintas “capas” de información antes y después de las cirugías sin perder de vista al paciente.

Muestra de ello es un dispositivo de RA desarrollado por investigadores del Centro Médico Beth Israel Deaconess en Boston, diseñado para proveer a los cirujanos una experiencia inmersiva e interactiva en la que pueden explorar datos y visualizar al interior del cuerpo humano al mismo tiempo.

El aparato proyecta imágenes en 3D en una pequeña pantalla que el cirujano puede portar en la cabeza como si fuese un visor de natación. Con ello, además de mejorar su visión de las partes anatómicas, puede revisar datos médicos sin necesidad de tocar una tableta o un mouse.

Así como los astrónomos arman cuadros más completos de las galaxias al combinar señales de luz visible con rayos X u ondas de radio, los cirujanos podrán usar este aparato para añadir a la visión normal del ojo humano otras imágenes obtenidas mediante resonancia magnética o tomografía computarizada y así mejorar la precisión de sus intervenciones.

El equipo de investigadores médicos, liderados por Jihye Jang, analizó el potencial del dispositivo como herramienta de apoyo a cardiólogos en un estudio piloto con modelos animales para observar la formación de cicatrices en el miocardio al momento de practicar cirugías como la ablación ventricular.

Los expertos, que publicaron sus conclusiones en la revista PLOS ONE, encontraron muchas ventajas asociadas con el uso del dispositivo de RA. “Obtener esta compleja información con realidad aumentada en 3D durante la intervención puede ayudarnos a dirigir el tratamiento y, en última instancia, mejorar la atención al paciente. Los médicos ahora podemos usar la Realidad Aumentada para ver información de resonancia magnética en un ambiente estéril sin necesidad de tocar nada”, expresó Jang.

Aunque este trabajo constituye uno de los primeros esfuerzos para valorar la utilidad de la RA en cirugías cardiovasculares, la tecnología también podría aplicarse en muchos otros tipos de intervenciones quirúrgicas. 

María Zepol es una ilustradora venezolana residente en España. Su trabajo confecciona con sutileza cada detalle de la imagen y con ello logra apuntar a la experiencia humana, tanto en el plano colectivo, como en el individual. www.behance.net/mariazepol

Guillermo Cárdenas Guzmán es periodista especializado en temas de ciencia, tecnología y salud. Ha trabajado en diversos medios de comunicación impresos y digitales en México, como Reforma y El Universal. Fue becario latinoamericano de la American Association for the Advancement of Science en 2009.

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