Investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) han desarrollado un innovador dispositivo conocido como “Barrera Hematoencefálica en un Chip” (BHE-en-un-chip). Esta tecnología promete acelerar drásticamente el desarrollo de tratamientos para enfermedades neurológicas como el alzhéimer, el párkinson y los tumores cerebrales, al permitir un testeo de fármacos más preciso y ético que los modelos animales.
El proyecto, liderado en parte por la investigadora Anna Lagunas, ha sido reconocido y apoyado con $50,000 euros por la prestigiosa convocatoria CaixaImpulse de la Fundación ‘la Caixa’ para acelerar su llegada al mercado.
El Escudo del Cerebro: El Gran Obstáculo Farmacéutico
La Barrera Hematoencefálica (BHE) es el sistema de microcapilares que protege al cerebro de toxinas y microorganismos, manteniendo su entorno estable. Sin embargo, esta función vital también es el principal obstáculo para la neurociencia: se estima que el 98% de los fármacos con potencial terapéutico no logran atravesarla.
“Nuestro estudio halló que un primer infarto puede ser un indicador de enfermedad cerebrovascular, una afección que afecta a los vasos sanguíneos del cerebro, lo que puede aumentar el riesgo de epilepsia”, señala la Dra. Lagunas, coautora del dispositivo.
Un Cerebro en Miniatura para Testear Fármacos
El dispositivo desarrollado por el equipo del IBEC reproduce la estructura y función básicas de la BHE humana de forma miniaturizada. Utilizando técnicas de microfabricación, el chip cultiva células endoteliales, astrocitos y pericitos humanos en compartimentos que imitan la proximidad y la interacción del entorno cerebral real.
Ventajas clave del chip, según Lagunas:
- Mayor Predictividad: Al usar células humanas, el modelo reproduce con mayor fidelidad las propiedades reales de la barrera, siendo más predictivo que los modelos animales para evaluar la permeabilidad de un fármaco.
- Monitoreo en Tiempo Real: El chip integra microelectrodos que permiten medir la resistencia eléctrica de la barrera, monitoreando su integridad de forma precisa y no invasiva durante los ensayos.
- Personalización: La versatilidad del dispositivo permite utilizar células de pacientes para desarrollar tratamientos personalizados en un futuro.
Adiós a los Modelos Animales
La Dra. Lagunas destaca que, aunque los modelos animales han sido esenciales, presentan diferencias fisiológicas significativas con respecto al cerebro humano, además de implicaciones éticas.
“Nuestro chip evalúa si un fármaco puede llegar al cerebro de un determinado paciente. Esto nos permite acelerar el desarrollo de terapias neurológicas más seguras y eficaces”, afirma Lagunas.
Además de estudiar la permeabilidad, el chip podrá utilizarse para modelar patologías como el alzhéimer o la esclerosis múltiple, donde la BHE se encuentra alterada.
Gracias al impulso de CaixaImpulse, el equipo se encuentra en la fase final de validación y escalado. Los investigadores esperan contar con una versión lista para el mercado en un plazo de 12 a 18 meses para que las empresas farmacéuticas y biotecnológicas puedan disponer de esta herramienta humana y fiable para el testeo preclínico.