Un Avance Revolucionario en la Investigación de la EII
Un equipo multidisciplinario de investigadores del Instituto Wyss de la Universidad de Harvard ha realizado un avance sin precedentes en el campo de la enfermedad inflamatoria intestinal (EII). Han desarrollado innovadores modelos microfluídicos personalizados, conocidos como «órganos en chip». Este trastorno, que afecta a aproximadamente 1.6 millones de estadounidenses, presenta un desafío en la obtención de tratamientos que sean verdaderamente efectivos, en gran parte debido a que los modelos animales convencionales no logran replicar de manera fiel la fisiología humana y sus variaciones relacionadas con el sexo.
Innovación en el Modelo de Investigación
Para superar esta barrera médica, el equipo, liderado por el doctor Donald Ingber, colaboró con el Hospital General de Massachusetts y la Universidad McGill de Canadá. Juntos, obtuvieron biopsias de tejido sano y inflamado de los mismos pacientes. Estas muestras celulares se cultivaron de manera independiente en pequeños dispositivos mecánicos flexibles, replicando el epitelio intestinal y el estroma.
Reproducción de Condiciones Fisiológicas Reales
Al introducir fluidos que emulan el torrente sanguíneo e imitar los movimientos peristálticos del intestino, los científicos lograron recrear en el laboratorio las características de la enfermedad, como el deterioro de la barrera intestinal y el adelgazamiento de la capa de moco protectora, así como la migración anómala de células inmunitarias hacia las áreas inflamadas.
“Los procesos del sistema intestinal que desencadenan estas respuestas y que, con el tiempo, exacerban la ruptura de la barrera intestinal y provocan fibrosis, siguen siendo en gran medida una incógnita”
Descubrimientos que Transforman el Entendimiento de la EII
Un hallazgo crucial del estudio se refiere al rol significativo de los fibroblastos del estroma en el desarrollo de la EII. Al intercambiar células sanas y enfermas en los chips, se observó que los fibroblastos dañados pueden inducir la patología en un tejido epitelial completamente sano.
“La EII es una enfermedad inflamatoria crónica caracterizada por una inflamación descontrolada que lleva a la pérdida de integridad del tejido intestinal, generando características patológicas. Sin embargo, los mecanismos que desencadenan esta inflamación y que, con el tiempo, exacerban la ruptura de la barrera intestinal y provocan fibrosis, son en gran medida desconocidos”, indica la doctora Alican Özkan, primera autora del estudio.
Salud Femenina y la EII
La flexibilidad de estos dispositivos también ha permitido examinar el impacto específico de la enfermedad en la salud femenina. Al exponer los chips coloniales a concentraciones de hormonas ováricas típicas del primer trimestre del embarazo, se evidenció un aumento significativo de la inflamación y la fibrosis en los tejidos afectados por la EII, un fenómeno que no se observó en tejidos sanos. Este descubrimiento proporciona una explicación de por qué las mujeres embarazadas experimentan brotes más severos que incrementan el riesgo de partos prematuros.
Nuevas Perspectivas en la Investigación del Cáncer
Además, esta plataforma ha abierto una puerta sin precedentes para investigar la transición celular hacia el cáncer. Al someter los chips a un carcinógeno químico, se observó que el tejido con EII exhibía una vulnerabilidad genética notable, acumulando mutaciones y activando vías tumorales que no se presentaron en las muestras sanas, un proceso nuevamente provocado por la actividad anómala de los fibroblastos estromales.
“Estos hallazgos son sumamente prometedores, ya que, hasta donde sabemos, son los primeros en demostrar la progresión temprana del cáncer en un modelo preclínico de órgano humano en chip, abriendo la puerta a investigaciones más detalladas sobre esta transición”
“Hemos demostrado que nuestro sistema permite estudiar las primeras etapas de la formación de cáncer en tejidos humanos que crecen in vitro en un contexto relevante para el órgano. Esto nos permitió replicar la mayor propensión de las células intestinales a desarrollar cáncer, observada en pacientes con EII, y descubrir que los fibroblastos estromales asociados a la EII contribuyen a este proceso mediante interacciones estroma-epitelio anómalas”, señala el director del Instituto Wyss.
Transformando la Medicina Personalizada
En resumen, este enfoque personalizado que conecta al paciente con su propio chip promete revolucionar el diseño de terapias dirigidas y personalizadas. Al revelar con precisión cómo interactúan los factores mecánicos, celulares y hormonales en cada organismo, los científicos confían en que este modelo pueda servir como un banco de pruebas clínico ideal para prever la efectividad de nuevos tratamientos.
“Estos hallazgos son muy prometedores, ya que, hasta donde sabemos, representan los primeros en demostrar la progresión temprana del cáncer en un modelo preclínico de órgano humano en chip, y abren la oportunidad a una investigación más profunda sobre esta transición, así como al desarrollo de intervenciones dirigidas, particularmente en la enfermedad inflamatoria intestinal (EII), donde los afectados tienen una mayor predisposición a la formación de cáncer”, concluye Ingber.
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