Desarrollar dispositivos bio artificiales capaces de apoyar a pacientes con falla hepática es un objetivo ambicioso detrás del que trabajan diferentes grupos de investigación en el mundo. Entre las múltiples funciones del órgano, uno de los puntos cruciales es la detoxificación del amonio en sangre. María Dolores Pizarro, becaria posdoctoral del CONICET radicada en la Universidad Nacional del Litoral (UNL) a partir del año 2016, ensayó diferentes diseños posibles para un hígado bioartificial a escala laboratorio.
A partir de una serie de experiencias, Pizarro junto con investigadores del Centro Binacional de Criobiología Clínica y Aplicada (CAIC) pudieron optimizar el diseño de un dispositivo que incluye fragmentos de tejido de hígado, denominados microórganos.
Bioartificial
Un órgano bio artificial se caracteriza por combinar dos tipos de materiales: por un lado hay un componente biológico que pueden ser células o tejidos y, por otro, un biorreactor, es decir, un espacio artificial, diseñado específicamente para que ese tejido pueda realizar la función que se desea y tengan lugar los procesos.
“El dispositivo que se había diseñado originalmente en el laboratorio tenía un diseño cilíndrico que mostraba un buen desempeño con células aisladas. Sin embargo, cuando nosotros empezamos a trabajar con microórganos, notamos que no lográbamos la detoxificación del amonio”, explicó Pizarro, actualmente becaria posdoctoral de la Facultad de Ciencias Agrarias (FCA) de la UNL.
“Utilizar cortes de hígado era un interés no sólo porque mantienen estructuras del órgano sino también porque podría facilitar la obtención del componente biológico evitando el proceso de aislamiento de células”, destacó.
Las experiencias con microórganos mostraban que, al ser evaluados en medios de cultivo, estos tejidos eran capaces de desintoxicar la sangre, por lo que los investigadores optaron por probar con otra arquitectura para el dispositivo. “Fuimos a un nuevo diseño con una base plana, adaptamos y construimos en el laboratorio un nuevo sistema y pudimos ver que con esta arquitectura los microórganos cumplían su función”, detalló.
Eliminar amonio
El amonio se acumula en la sangre de los pacientes con falla hepática, puede traspasar la barrera encefálica y causar encefalopatía hepática. Esto es un grave riesgo para los pacientes, ya que las consecuencias pueden ser graves e incluso letales y de ahí el interés por lograr una adecuada desintoxicación de la sangre. Sin embargo, un hígado bioartificial debe también cumplir otras tareas. “En el hígado hay funciones de síntesis que no fueron estudiadas en este dispositivo”, aclaró con cautela Pizarro al poner en contexto los resultados obtenidos.
El aporte del trabajo publicado en World Journal of Hepatology representa un paso en el desarrollo de prototipos médicos innovadores. Sin embargo, el camino hasta que este tipo de tecnologías esté al alcance de los pacientes aún es largo. Existen procesos de desarrollo, cambios de escala por delante para luego llegar a los ensayos en modelos animales y finalmente en humanos. Se trata de pasos necesarios para garantizar la función y la seguridad de las tecnologías médicas.
El trabajo se desarrolló bajo la dirección de María Gabriela Mediavilla (UNR-Conicet) y María Eugenia Mamprin (UNR-Conicet), siguiendo una línea de investigación iniciada por Joaquín Valentín Rodríguez (CAIC). Lucas Daurelio, también miembro de la FCA (UNL-Conicet), realizó el análisis estadístico de los datos.