MADRID 17 Nov. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de la Universidad de Minnesota-Twin Cities y de la Clínica Mayo de Rochester, en Estados Unidos, han desarrollado una plataforma que puede ayudar a desarrollar fármacos para la fibrosis pulmonar idiopática (FPI), según publican en la revista 'APL Bioengineering'.
Esta plataforma de cultivo celular en 3D que permite estudiar los fibroblastos pulmonares y su microentorno con la que se pueden medir los comportamientos celulares y los cambios en el microambiente que intervienen en la progresión de la enfermedad de la FPI, y el tamaño y la simplicidad de la plataforma la hacen adecuada para su uso en protocolos de cribado de fármacos de alto rendimiento.
La fibrosis pulmonar idiopática es una enfermedad mortal y de rápida evolución que no tiene cura, que implica interacciones anormales entre las células pulmonares, incluidos los fibroblastos, y su entorno. Por este motivo, los modelos de cultivo celular en 2D utilizados para el cribado de fármacos tienden a dar malos resultados a la hora de predecir la respuesta a posibles terapias.
En medio de la pandemia de COVID-19 y el aumento de los niveles de contaminación atmosférica, se prevé que la incidencia de la FPI aumente, lo que incrementa urgentemente la necesidad de contar con sistemas de modelos sólidos.
"La FPI es una enfermedad horrible que afecta drásticamente a la vida del paciente y que acaba por causarle la muerte por falta de oxígeno --señala la coautora Katherine Cummins--. Es realmente importante contar con herramientas y modelos de laboratorio que creen y controlen el microambiente en el que se encuentran las células, porque esto puede ser clave para la identificación preclínica de posibles tratamientos".
A diferencia de los modelos de FPI en roedores, que no imitan la enfermedad progresiva, y de otros sistemas de cultivo celular que carecen del microentorno circundante, su plataforma de microtejidos permite estudiar los fibroblastos dentro de una matriz extracelular (MEC). Los cambios en la MEC son un sello distintivo de la FPI, por lo que el sistema permite obtener resultados funcionales más relevantes. Además, su simplicidad y capacidad de ajuste facilitan su uso.
"Muchas plataformas de organoides y lab-on-a-chip pueden ser difíciles de utilizar --afirma el coautor David Wood--. Lo emocionante es que este sistema es muy fácil de usar. Ya lo hemos difundido a otros dos laboratorios que lo están utilizando de forma totalmente independiente a nosotros".
La validación del funcionamiento del sistema se centró principalmente en la remodelación de la MEC (es decir, los cambios impulsados por las células en el microambiente) y la contractilidad celular, que aumenta en los fibroblastos activados y enfermos.
Múltiples pruebas para cada una de estas dos funciones demostraron que el sistema cuantifica con solidez los aspectos clave de la fibrosis. Estos resultados se reprodujeron también con células donadas por pacientes, lo que indica que el sistema podría utilizarse para la medicina personalizada.
Además, la versatilidad del sistema permite utilizarlo con diferentes tipos de células y otros componentes de la matriz, por lo que podría adaptarse para su uso en el estudio de otras enfermedades en las que las interacciones célula-microambiente contribuyen a la enfermedad. El equipo de investigación ya ha utilizado el sistema para estudiar la toxicidad del hígado y prevé que podría utilizarse en múltiples sistemas de órganos sólidos, incluido el estudio de la progresión del cáncer y la metástasis.
