CALIDAD DE VIDA
Desarrollaron un chip que simula un pulmón para estudiar el efecto de fumar
El dispositivo desarrollado tiene como finalidad la simulación como si se tratara de un pulmón real para identificar los efectos de la EPOC (Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica).
Un grupo de científicos de Harvard desarrollaron un aparato que fuma cigarrillos en la misma manera que lo hacen los seres humanos y hacen que el humo del tabaco corra a través de un "pulmón en un chip” para simular así los efectos que tiene el fumar en la salud.
En los últimos años, los científicos fueron capaces de recrear de forma precisa modelos de los órganos humanos, poniendo para ello tejidos vivos en chips, permitiendo así estudiar el efecto de las drogas y enfermedades sin tener que probar en animales o seres humanos.
Parece difícil estudiar sus efectos en la llamada EPOC (Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica), una enfermedad que lleva a que sus víctimas tengan falta de aire pues sus bronquios están inflamados en sus pulmones.
El replicar cómo el humo del tabaco causa e incrementa los problemas pulmonares no puede hacerse en un disco de petri en donde se cultivan en general células pues éstas no pueden "respirar” las toxinas. Por otra parte, usar animales tampoco soluciona nada porque su respuesta muchas veces es diferente a la de los seres humanos.
"Para poder traducir los patrones de respiración observados y el comportamiento del fumar dentro de los efectos biológicos, combinamos un chip que recibe el humo de una máquina que quema cigarrillos (los fuma) y un micro respirador que inhala y exhala pequeños volúmenes de humo del cigarrillo así como aire fresco. Esto se hace en intervalos programables emulando así el comportamiento real de alguien que fuma”, explica Richard Novak, coautor del estudio.
Las células utilizadas en el modelo se aislaron de individuos que estaban sanos como de aquellos que sufren EPOC. Después de que ambas se expusieron de forma masiva al humo del tabaco, el equipo pudo estudiar entonces las diferencias entre los bronquios sanos y de aquellos que tienen EPOC.
"Identificamos una firma específica de EPOC comparando los cambios en la expresión genética en los chips con EPOC expuestos o no al humo, y restamos los cambios que vimos en chips hechos de células pulmonares sanas”, dice Kambez H. Benam, el primer autor del estudio. "Este tipo de análisis podría darnos en el futuro biomarcadores, blancos específicos para ciertas drogas y posiblemente un enfoque más personalizado al EPOC en el futuro”, indicó el investigador.
Los investigadores creen que pueden determinar los tipos de célula, las funciones celulares y los genes afectados por el fumar, y cómo esto varía entre pulmones sanos y aquellos afectados con EPOC.
"El poder de esta tecnología es que nos permite directamente analizar los efectos de un estímulo, en el caso de la exposición al humo, en los pulmones en donde bien podríamos pensar en un estudio pre-clínico”, dice Donald Ingbere, investigador líder del proyecto. "Es difícil hacer un estudio clínico humano donde se comparen pacientes con historia de fumar contra aquellos que no fuman. Todos los pacientes tienen diferentes historias, antecedentes y patrones a la exposición de los estímulos”.
