En Biomicrofluidics, investigadores de la universidades turca del Egeo y británica de Nottingham revisan una gama de tecnologías de microchips de pulmones, que representan las propiedades vitales del tejido pulmonar y son capaces de recapitular los aspectos fundamentales de diversas patologías.
Según expertos de los Institutos Nacionales de Salud (INH) de Estados Unidos, los virus respiratorios son la causa más frecuente de enfermedad y muerte en las personas, como se ha evidenciado con la pandemia. A pesar del potencial de causar una enfermedad grave, más del 70% de las infecciones virales permanecen asintomáticas.
Los investigadores utilizan modelos animales para comprender cómo estos agentes patógenos infectan al huésped y cómo responde éste para prevenir la infección y la aparición de enfermedades. Sin embargo, los datos basados en modelos animales no siempre se aplican bien a personas, dada la variabilidad de las especies y la genética.
“Las plataformas Lung-on-a-chip son capaces de reconstruir la arquitectura multicelular, el microambiente fisioquímico y la interfaz tejido-tejido del pulmón humano in vitro”, según la profesora Ozlem Yesil-Celiktas, coordinadora de este estudio que dicta clases en la Universidad del Egeo sobre microfluídos e ingeniería de tejidos.
Los investigadores revisaron varios pulmones en microchips de última generación y sus aplicaciones para examinar, diagnosticar y tratar virus humanos, incluido el SARS-CoV-2, que causa Covid-19.
Pulmones en ‘microchips’
Las distintas plataformas se enfocan en diferentes partes de las funciones pulmonares, como microchips de vías respiratorias y otros de alvéolos pulmonares.
El conocimiento y la experiencia acumulados a través del desarrollo de modelos de Lung-on-a-chip fisiológicamente relevantes -según Yesil-Celiktas- allana el camino para utilizar estos modelos, con el objetivo de estudiar la interacción de varios virus respiratorios en humanos con el epitelio y el alvéolo de las vías respiratorias.
“La pandemia actual, que se extendió a casi todos los continentes en tan solo unos meses, nos hace darnos cuenta de cuánto necesitamos una plataforma práctica y humanizada para acelerar los ensayos de posibles medicamentos antivirales y vacunas”, subraya la científica.
Teniendo en cuenta una nueva investigación que demuestra que uno de los efectos secundarios de la neumonía relacionada con Covid-19 es la fibrosis pulmonar, los sistemas Lung-on-a-chip, que se centran en la fibrosis pulmonar, permiten una comprensión más profunda de los mecanismos de la enfermedad y las respuestas inmunitarias y tecnológicas relacionadas.
A pesar de las ventajas, la falta de vascularización e integración con células inmunes externas significa que estas plataformas de microchips de órganos requieren la integración de los componentes a estos ingenios, no solo para infecciones virales sino también para otras patologías.
En un futuro, los investigadores integrarán aparatos de detección modulares para conseguir oportunidades de monitoreo online junto con resultados de diagnóstico. Estos sistemas biomiméticos también permiten obtener imágenes de alta resolución y en tiempo real, así como análisis toxicológicos in vitro o mediciones de las actividades metabólicas de las células vivas.
