Fabrican en la UNAM chip que replica funciones del hígado humano para evaluar medicamentos

Con la tecnología con que se elaboran celulares y otros equipos electrónicos en miniatura, un grupo de investigación del Laboratorio de Mecanobiología de la Facultad de Ciencias de la UNAM creó “un hígado en un chip” con el objetivo de evaluar fármacos, explicó el profesor de tiempo completo del Departamento de Física, Genaro Vázquez Victorio.

El jefe del Laboratorio de Mecanobiología, recordó que dicho órgano realiza diversos procesos en el cuerpo humano: controla los niveles de azúcar, numerosas hormonas lipídicas, los desechos provenientes de sangre, la formación de bilis, entre otras funciones. 

Le llaman laboratorio químico del cuerpo humano; es decir, es un buen modelo para usar en la industria, la academia y la investigación, resaltó. 

La idea de un órgano en chip es, básicamente, con lo que se sabe de mecanobiología, diseñar un sistema en miniatura con las técnicas con que se elaboran los de celulares o computadoras para decidir qué pudiera servirle a la célula para que se sienta como en casa.

Entonces, con esa tecnología fabricamos este tipo de cultivos, subrayó Vázquez Victorio. 

Por ello tiene que haber un diseño previo, simulación en computadora para después crear el molde con el que se hacen los dispositivos. Se trata del primer “hígado en un chip” en Latinoamérica, con una funcionalidad similar a los que se utilizan en Estados Unidos. “Lo importante es que hicimos un protocolo accesible para cualquier laboratorio que quiera tener el mismo nivel de funcionalidad”, manifestó.

El objetivo es conseguir un nivel similar de funcionalidad al empleado por las farmacéuticas internacionales. Esto con la convicción de evitar el rezago tecnológico en México, e incursionar en esas líneas de desarrollo en la industria.

A nivel experimental y farmacológico es un órgano importante porque es el que procesa los fármacos; entonces la industria farmacéutica necesita “un hígado en chip” como primera evaluación, que el medicamento responda al procesamiento bioquímico del órgano y después pase al corazón, pulmón o riñón. Podemos decir que es la primera evaluación de la función de un nuevo medicamento, enfatizó.   

“Un órgano en un chip” es un dispositivo microfluídico que puede replicar aspectos importantes de la fisiología humana: microvasculatura, barreras del tejido conectivo y organización de las células.

Para su manufactura, el polidimetilsiloxano es el material más usado ya que presenta ventajas en comparación con otros, incluyendo su capacidad para replicar estructuras pequeñas, la posibilidad de aplicar estímulos mecánicos a través del estiramiento y el mantenimiento del flujo laminar durante el cultivo. 

El equipo multidisciplinario de la FC trabajó durante tres años obteniendo resultados positivos. 

Es un proyecto de investigación de frontera encabezado y realizado por Mitzi Pérez Calixto, primera autora del artículo, con la colaboración de Cindy Peto Gutiérrez, Alyssa Shapiro, Lázaro Huerta, Mathieu Hautefeuille, Marina Macías Silva y Daniel Pérez Calixto. 

De acuerdo con el universitario, varios de los fracasos son que las células no se podían mantener en el chip, se despegaban o morían. Por lo que investigando qué es lo que hacían los laboratorios con éxito, vieron que uno de los pasos importantes era su adhesión en el dispositivo; entonces fue el reto en el que trabajaron. 

“El objetivo del artículo era que aquí, en un laboratorio de la Facultad, en la Ciudad de México, se pudiera fabricar un chip y tener un cultivo funcional en uno de ellos, y fue lo que se demostró”. 

Lo adicional y la razón por la cual fue aceptado, dijo Vázquez Victorio, es que establecieron un protocolo nuevo y fácil de usar, aunque bien sustentado. Se trata de una metodología accesible para laboratorios como en el que trabajan, que no es específicamente de física o biofísica, sino que cualquiera de biomedicina, siguiendo este protocolo, puede cultivar sus células en un chip. 

Esa institución otorgó la beca posdoctoral de Mitzi Pérez, química de formación,quien desarrolló el chip, y también tuvieron una beca Fulbright proporcionada a Alyssa Shapiro, quien es coautora. 

Vázquez Victorio expresó que a partir de este proyecto colaboran con otros laboratorios como el Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias para hacer “un pulmón en un chip”, y con personas investigadoras del Instituto Nacional de Ciencias Médicas y Nutrición Salvador Zubirán para “un riñón en un chip”.