Modelos de órgano en chip y su uso en dermatología para tratar piel sensible

La empresa francesa de tecnología NETRI ha probado modelos de órganos en chip para estudiar fármacos con el fin de tratar la piel sensible; así reemplazar las pruebas con animales.

El síndrome de la piel sensible (SSS) se define como “la aparición de sensaciones desagradables en respuesta a estímulos que normalmente no deberían provocarlas”.

Dado que la piel sensible afecta aproximadamente al 50 % de la población, es esencial encontrar moléculas activas eficientes. Por lo tanto, desarrollar modelos in vitro relevantes para las industrias cosmética y farmacéutica.

Modelos de órgano en chip y su uso en dermatología

El modelo de órgano en chip (OoC) consiste en una plataforma de microfluidos in vitro con cámaras del tamaño de un micrómetro que permiten la combinación de diferentes tipos de células en una estructura 3D para recrear la funcionalidad de un órgano similar a la de un ser humano. El cultivo dinámico de células en su interior y su interacción permiten caracterizar las propiedades del órgano, su interacción con otros tejidos y su comportamiento en determinadas condiciones fisiológicas y patológicas. Estos modelos tienen como objetivo reemplazar las pruebas con animales y ser más predictivos. Mientras que con la miniaturización, podrían reducir los costos de las configuraciones experimentales al reducir el uso de tejido o células específicas

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El desarrollo de una OoC que involucra la piel consiste esencialmente en utilizar tecnología microfluídica, canales y membranas porosas para reconstruir las diferentes capas de la piel. Estos primeros modelos pueden incluir células endoteliales para estudiar la toxicidad de los fármacos y la inflamación. También la permeabilidad de la piel o la respuesta inmunitaria a la presencia de bacterias en la piel.

Perspectivas en tecnología para tratamiento de piel sensible

Las limitaciones actuales en los modelos de piel in vitro tradicionales son la correlación entre el cultivo de células de la piel o la piel reconstruida y las condiciones clínicas. El desarrollo futuro implica la introducción de una interfaz aire-líquido para recrear condiciones cercanas a las in vivo; para así permitir la diferenciación del estrato córneo y la aplicación tópica de productos o microbiota en la piel.

Para estudiar condiciones patológicas específicas, como la psoriasis o el eczema, la biopsia de piel de un paciente podría insertarse directamente en el chip y colonizarse con neuritas de neuronas sensoriales humanas.

Como se popularizó recientemente, la piel, el intestino y la microbiota están estrechamente vinculados. Sus interacciones influyen directamente tanto en la fisiología normal como en los procesos patológicos, como la dermatitis atópica o la psoriasis. Por lo tanto, un multi-organ-on-chip que combine estas entidades parece relevante para comprender mejor su interacción y desarrollar nuevos tratamientos.

En los próximos años, se puede prever que los estudios en animales podrían ser reemplazados, al menos en parte, por la tecnología OoC; lo que conduciría a resultados más confiables cercanos a los estudios clínicos. En dermatología, podría combinarse la tecnología microfluídica compartimentada y neuronas sensoriales humanas para crear un modelo in vitro estandarizado totalmente humano de piel inervada.

Se espera que el modelo reduzca los costos de I+D al evitar los costos de los animales al reducir el tamaño de la muestra y la duración del ensayo.