Un grupo de científicos logró fabricar un pulmón artificial en chip con células madre de una sola persona.
Este avance permite investigar tratamientos personalizados y entender cómo surgen enfermedades como la tuberculosis en cada individuo.
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El chip recrea los movimientos de la respiración y muestra el desarrollo de enfermedades pulmonares de manera individual. El hallazgo está publicado en Science Advances, y abre caminos hacia una medicina más precisa y cercana.
Por qué se hizo el nuevo modelo
El nuevo chip contiene solo células genéticamente idénticas a las del donante original. Así, los científicos pueden analizar con mayor precisión cómo responde un pulmón ante la tuberculosis u otras enfermedades.
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Esto acerca la investigación a la vida real y mejora las posibilidades de encontrar terapias personalizadas y efectivas. Los alvéolos, pequeñas bolsas de aire en los pulmones, son esenciales para el intercambio de oxígeno y la defensa contra virus y bacterias.
El equipo científico del Instituto Francis Crick y AlveoliX logró crear una réplica en miniatura de estos alvéolos usando células madre. Estas células, capaces de convertirse en distintos tipos celulares, forman tanto tejido pulmonar como vasos sanguíneos en el chip.
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Las células se colocan sobre una membrana muy fina dentro de un dispositivo especial desarrollado por AlveoliX.
La membrana separa los tipos de células y permite que funcionen como en un pulmón real. El chip incluye mecanismos que estiran y relajan las células, imitando el movimiento que ocurre durante la respiración.
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Este estiramiento favorece la formación de microvellosidades, que aumentan la superficie para el intercambio de oxígeno.
El resultado es un modelo que reproduce de manera sorprendente cómo se comporta un pulmón humano. A diferencia de los modelos con animales, este chip refleja lo que sucede en el cuerpo humano a escala reducida.
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Una de las ventajas es que se puede observar en detalle cómo empieza una enfermedad. Para probar el modelo, los científicos añadieron macrófagos, que son células defensivas, obtenidas también del donante. Luego, infectaron el chip con bacterias de tuberculosis y analizaron cómo avanzaba la infección.
De la ciencia ficción a la salud real
Cinco días después de la infección, las barreras celulares se rompieron y aparecieron daños típicos de la tuberculosis.
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Los macrófagos se agruparon en núcleos necróticos, zonas donde algunas células mueren y otras quedan vivas. Estos cambios ayudan a entender cómo responde el pulmón desde las primeras etapas de la enfermedad.
El modelo también permite ver cómo reaccionan las distintas células pulmonares ante diferentes infecciones. Hace unos años, la idea de crear órganos en chip parecía ciencia ficción.
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Primero surgieron chips de corazón y de hígado, y ahora el pulmón se suma a la lista de órganos que se pueden estudiar fuera del cuerpo.
El objetivo es lograr que los experimentos sean tan reales como lo que ocurre en el cuerpo humano. Así, la investigación se acerca a la clínica y mejora las posibilidades de descubrir tratamientos más efectivos y personalizados.
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El uso de células madre permite adaptar el chip a personas con mutaciones genéticas y estudiar nuevas terapias.
El modelo puede servir para investigar otras enfermedades respiratorias o el cáncer de pulmón. El equipo científico trabaja en agregar más tipos celulares para que el chip sea aún más completo.
Esto permite resultados más exactos y acerca los tratamientos a la realidad de los pacientes.
El pulmón en chip ofrece ventajas frente a los modelos animales, al evitar diferencias biológicas entre especies.
La ciencia avanza hacia una medicina a medida, donde los tratamientos se adaptan a cada persona. El laboratorio ahora respira y reacciona como un pulmón real, abriendo la puerta a terapias únicas para cada individuo.
Este avance representa un soplo de aire fresco para la salud y la investigación. La tecnología de órganos en chip sigue creciendo y promete nuevas formas de combatir enfermedades complejas.
El futuro de la medicina se dibuja con soluciones más humanas, precisas y accesibles para todos.
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