Creat el primer model funcional de melsa humana integrada en un xip

 

La idea original de crear una melsa en un xip va sorgir dels grups de recerca liderats per Hernando del Portillo i Josep Samitier. El primer, professor ICREA del CRESIB —centre de recerca d'ISGlobal—, estudia des de fa anys el paper de la melsa en la malària. Al seu torn, el grup de Samitier, director de l'IBEC, estudia les propietats reològiques de la sang —incloent-hi la parasitada per malària— per desenvolupar sistemes de diagnòstic. «A causa de les limitacions ètiques i tecnològiques per estudiar la melsa humana, coneguda com la caixa negra de la cavitat abdominal, hi ha hagut molt pocs avenços en l'estudi d'aquest òrgan», explica Del Portillo. A fi de trencar aquesta barrera, es va iniciar una col·laboració entre els dos equips per crear un model de melsa humana integrada en un xip, mitjançant un projecte Explora del Ministeri d'Economia i Competitivitat.

 

«El sistema fluídic de la melsa és molt complex i està adaptat evolutivament per filtrar i destruir selectivament glòbuls vermells vells, microorganismes i glòbuls vermells parasitats per malària», explica el Dr. Antoni Homs, investigador de l'IBEC i coautor de l'estudi. «La melsa —continua— filtra la sang mitjançant un mètode únic, fent-la microcircular a través de llits de filtració formats per la polpa vermella de la melsa, en un compartiment especial on el percentatge de cèl·lules vermelles de la sang es veu augmentat». D'aquesta manera, els macròfags especialitzats poden reconèixer i destruir glòbuls vermells malalts. A més, en aquest compartiment la sang només pot viatjar en un únic sentit a través de ranures interendotelials abans d'arribar al sistema circulatori, la qual cosa representa un segon i rigorós test per assegurar l'eliminació de les cèl·lules velles o malaltes.

 

Els investigadors del CRESIB i l'IBEC, centres pertanyents al HUBc, el campus de la salut de la UB, i a la xarxa de Centres de Recerca de Catalunya (CERCA), han imitat aquestes dues condicions de control en la seva plataforma de mida micro per simular la microcirculació de la sang a través de dos canals principals —un de lent i un altre de ràpid— dissenyats per dividir el flux. Al canal lent, la sang flueix a través d'una matriu de pilars que imita l'ambient real on l'hematòcrit augmenta i es destrueix la sang «malalta». El dispositiu s'ha provat amb glòbuls vermells humans tant sans com infectats per malària, tasca que han dut a terme principalment els investigadors predoctorals Luis G. Rigat Brugarolas (IBEC) i Aleix Elizalde Torrent (CRESIB / ISGlobal), també coautors del treball publicat. «El nostre dispositiu facilitarà l'estudi de la funció de la melsa en la malària, i fins i tot podria proporcionar una plataforma flexible per detectar possibles fàrmacs contra aquesta i altres malalties hematològiques», afirma Del Portillo.

 

«La investigació sobre òrgans incorporats en un xip que integra la microfluídica amb sistemes mòbils encara està a les beceroles, però ofereix enormes perspectives de futur pel que fa als assajos de fàrmacs per a diferents patologies», especifica Samitier. Aquests dispositius en 3D, que imiten les interrelacions teixit-teixit i els microambients només vistos en òrgans vius, possibiliten una nova percepció de les malalties que no es pot obtenir fàcilment mitjançant els estudis convencionals amb animals, que són costosos i consumeixen molt de temps. A més, obren el camí als resultats relacionats amb humans que els models animals no poden predir.