Un microchip que imita el cerebro humano podría acelerar los tratamientos contra el Alzhéimer
Gracias a la financiación de la Unión Europea para la investigación, un grupo de investigadores del Laboratorio Ibérico Internacional de Nanotecnología (INL) de Braga han construido un microchip único que emula el cerebro tras dos años de investigación llamado BrainChip4MED.
Se trata de un trabajo pionero en el desarrollo de órganos en un chip (OoC) y biosensores. El ingenioso dispositivo del tamaño de una uña del pulgar desarrollado por los investigadores se parece a los chips de las computadoras o los teléfonos inteligentes, pero es mucho más complejo.
El cerebro en un chip simula la forma en que funciona el cerebro humano, utilizando una combinación de química, ingeniería y biología para crear un complejo sistema de microbiosensores para la detección en tiempo real de nuevos nanotratamientos. El chip, que utiliza una tecnología denominada microfluídica, cuenta con múltiples microcanales (con tamaños de decenas a cientos de micrómetros) por los que pueden circular los fluidos.
Esto permite analizar cantidades muy pequeñas de un producto y analizar muchas muestras al mismo tiempo, lo que reduce el coste total de las pruebas.
Barrera protectora del cerebro
Un objetivo central de los investigadores era abordar el problema de cómo desarrollar medicamentos capaces de atravesar la llamada barrera hematoencefálica. Esta capa de células estrechamente unida ayuda a proteger el cerebro de toxinas, gérmenes y otras sustancias nocivas que podrían estar presentes en la sangre. Sólo las moléculas más pequeñas pueden atravesar la barrera hematoencefálica.
Aunque esta desempeña un papel protector muy importante, también ha obstaculizado los esfuerzos para desarrollar medicamentos para el tratamiento de trastornos neurológicos. Cualquier medicamento destinado a tratar el cerebro necesita atravesar esta membrana para llegar a su objetivo. Pero, salvo que se realicen pruebas en seres humanos, hay pocas formas de determinar con qué eficacia podrá penetrar un medicamento en el cerebro.
Imitando la vida en un chip
El equipo de investigación recreó la membrana de barrera hematoencefálica en el chip utilizando material bioorgánico. Con este nuevo y mejorado cerebro en un chip, los investigadores podrán inyectar medicamentos en desarrollo en el chip para controlar sus efectos y ver qué tan bien puede penetrar en el cerebro. El objetivo es cambiar la forma en que se desarrollan este tipo de medicamentos. Hoy en día, este tipo de pruebas se llevan a cabo principalmente en animales, pero eso conlleva una serie de desventajas éticas y prácticas.
Estos microchips con órganos en un chip ofrecen una alternativa potencial a las pruebas tradicionales con animales.
