No es fácil desarrollar nuevos medicamentos para tratar la fibrosis pulmonar, una de las formas más comunes y graves de enfermedad pulmonar.
Una razón: es difícil imitar cómo la enfermedad daña y cicatriza el tejido pulmonar con el tiempo, a menudo obligando a los científicos a emplear una mezcolanza de técnicas costosas y que consumen mucho tiempo para evaluar la efectividad de los posibles tratamientos.
Ahora, nueva biotecnología reportada en la revista Comunicaciones de la naturaleza podría simplificar el proceso de prueba de drogas.
La innovación se basa en la misma tecnología utilizada para imprimir chips electrónicos, fotolitografía. Solo en lugar de materiales semiconductores, los investigadores colocaron en los conjuntos de chips de tejidos pulmonares finos, flexibles y cultivados en laboratorio, en otras palabras, su pulmón sobre un-chip tecnología.
"Obviamente no es un pulmón completo, pero la tecnología puede imitar los efectos dañinos de la fibrosis pulmonar. En última instancia, podría cambiar la forma en que probamos nuevos medicamentos, haciendo que el proceso sea más rápido y menos costoso", dice el autor principal Ruogang Zhao, PhD,Profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Buffalo.
El departamento es una unidad multidisciplinaria formada por la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la UB y la Escuela de Medicina y Ciencias Biomédicas de Jacobs en la UB.
Con herramientas limitadas para el estudio de la fibrosis, los científicos han luchado para desarrollar medicamentos para tratar la enfermedad. Hasta la fecha, solo hay dos medicamentos, pirfenidona y nintedanib, aprobados por las Administraciones de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. Que ayudan a retrasar su progreso.
Sin embargo, ambos medicamentos tratan solo un tipo de fibrosis pulmonar: la fibrosis pulmonar idiopática. Según la Asociación Americana del Pulmón, hay más de 200 tipos de fibrosis pulmonar, y la fibrosis también puede afectar a otros órganos vitales, como el corazón, el hígadoy riñón.
Además, las herramientas existentes no simulan la progresión de la fibrosis pulmonar a lo largo del tiempo, un inconveniente que ha hecho que el desarrollo de la medicina sea desafiante y relativamente costoso. El equipo de investigación de Zhao, que incluía estudiantes pasados y presentes, así como una Universidad de
Colaborador de Toronto, creó la tecnología de pulmón en un chip para ayudar a abordar estos problemas.
Utilizando la microlitografía, los investigadores imprimieron pilares pequeños y flexibles hechos de un polímero orgánico a base de silicio. Luego colocaron el tejido, que actúa como alvéolos los pequeños sacos de aire en los pulmones que nos permiten consumir oxígeno, encima delos pilares.
Los investigadores indujeron la fibrosis al introducir una proteína que hace que las células pulmonares sanas se enfermen, lo que lleva a la contracción y el endurecimiento del tejido pulmonar diseñado. Esto imita la cicatrización del tejido alveolar pulmonar en personas que padecen la enfermedad.
La contracción del tejido hace que los pilares flexibles se doblen, lo que permite a los investigadores calcular la fuerza de contracción del tejido basándose en principios mecánicos simples.
Los investigadores probaron la efectividad del sistema con pirfenidona y nintedanib. Si bien cada medicamento funciona de manera diferente, el sistema mostró resultados positivos para ambos, lo que sugiere que la tecnología de pulmón en un chip podría usarse para probar una variedad de tratamientos potenciales para la fibrosis pulmonar.
La investigación fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud; la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la UB; la Escuela de Medicina y Ciencias Biomédicas de Jacobs en la UB; y el Instituto de Ciencias Clínicas y Traslacionales de la UB.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Buffalo . Original escrito por Cory Nealon. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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