Investigadors creen la primera 'melsa-en-un-xip' humana funcional del món

Els científics del CRESIB, centre d'investigació d'ISGlobal, i de l'Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) han elaborat per primera vegada un model funcional de melsa en 3D capaç d'actuar com aquest òrgan; filtrar els glòbuls vermells de la sang. Ho han aconseguit recreant a microescala les propietats físiques i les forces hidrodinàmiques de la unitat funcional de la polpa vermella de la melsa. Aquest dispositiu pot servir per detectar possibles fàrmacs contra la malària i altres malalties hematològiques. Aquest estudi ha estat publicat a Lab on a Chip.

La idea original de crear una melsa-en-un-xip va sorgir dels grups del Dr. Hernando A. del Portillo, Professor ICREA del CRESIB, centre d'investigació d'ISGlobal, qui estudia fa diversos anys el paper de la melsa en la malària i del Dr. Josep Samitier, director de l'IBEC i catedràtic de la Universitat de Barcelona, qui estudia les propietats reològiques de la sang, incloses la parasitada per malària, per desenvolupar sistemes de diagnòstic. "A causa de les limitacions ètiques i tecnològiques d'estudiar la melsa humana, coneguda com la "caixa negra" de la cavitat abdominal, hi ha hagut molt pocs avenços en el seu estudi", explica del Portillo. Per trencar aquesta barrera es va iniciar una col·laboració per desenvolupar un model de la melsa humana- en-un- xip mitjançant un projecte EXPLORA. "El nostre dispositiu facilitarà l'estudi de la funció de la melsa en malària, i fins i tot podria proporcionar una plataforma flexible per a la detecció de possibles fàrmacs contra aquesta i altres malalties hematològiques", diu del Portillo.

"El sistema fluídic de la melsa és molt complex i està adaptat evolutivament per filtrar i destruir selectivament glòbuls vermells vells, micro-organismes i glòbuls vermells parasitats per malària", explica el Dr. Antoni Homs, investigador de l'IBEC i coautor de l'estudi. "La melsa filtra la sang mitjançant un mètode únic, fent-la 'micro-circular' a través de llits de filtració en un compartiment especial on el percentatge de cèl·lules vermelles de la sang es veu augmentat. De manera que els macròfags especialitzats poden reconèixer i destruir glòbuls vermells malalts".

"La investigació en òrgans-en-un-xip integrant micro-fluídica amb sistema cel·lulars encara està donant els seus primers passos, però ofereix enormes perspectives cap al futur dels assajos de fàrmacs per a diferents patologies", especifica Samitier. Aquests dispositius en 3D, que imiten les interrelacions teixit-teixit i els microambients únicament vistos en els òrgans vius, permet una nova percepció de les malalties que no es pot obtenir fàcilment amb els estudis convencionals amb animals, que són costosos i consumeixen molt de temps. A més, cedeix el pas als resultats relacionats amb humans que els models animals no poden predir.

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

Més informació

Abstract: Functional microengineered model of the human splenon-on-a-chip. Lab on a Chip. 

Vídeo: Melsa-en-un-xip en funcionament