El intestino artificial debería limitar los experimentos con animales

En el laboratorio, se preparan las células. (HSKL/Lukas Mohr)

Indispensable para los investigadores es la sala limpia bien equipada en la ubicación de Zweibrücken. (HSKL/Rainer Lilischkis)

Los experimentos con animales son a menudo imprescindibles cuando se trata de investigación médica. Si lograra cultivarse órganos funcionales en laboratorio, se podrían reducir significativamente o incluso eliminar por completo las pruebas en seres vivos. Este enfoque persigue el proyecto «Ingeniería de tejidos en geles hidrogeles complejos mediante estimulación eléctrica y magnética tridimensional» de la Hochschule Kaiserslautern. Los investigadores recibirán fondos de un millón de euros de la Fundación Carl Zeiss.

La ingeniería de tejidos (construcción o cultivo de tejidos) de tejidos y órganos complejos y completamente funcionales es un desafío de la medicina regenerativa. Con técnicas de impresión 3D ya es posible generar estructuras que al menos en su morfología se asemejan a las de los órganos. Hoy en día, ya se pueden combinar células y biomateriales y imprimir capa por capa para fabricar piezas biomédicas que tengan las mismas propiedades que los tejidos naturales. Sin embargo, el proceso de impresión somete a las células a un estrés enorme, muchas no sobreviven al procedimiento. «En nuestro proyecto se sigue un enfoque más suave para las células, que influye de manera específica en el crecimiento celular mediante campos magnéticos y eléctricos», informa la profesora Monika Saumer desde la sede de Zweibrücken de la Hochschule Kaiserslautern, que participa junto con un total de nueve grupos de trabajo en el proyecto, que es de carácter altamente interdisciplinario. Los investigadores desarrollarán un sistema microelectromecánico (MEMS) en el que, mediante la combinación de componentes micro y nanométricos, se generarán campos eléctricos y magnéticos complejos en tres dimensiones y de diferentes intensidades, que podrán actuar sobre las células.

«Llevamos un hidrogel, un producto similar a la gelatina, con células vivas en un recipiente. Los campos eléctricos y magnéticos que utilizamos para controlar el crecimiento de las células también existen en la naturaleza. Nuestro objetivo es que las células nerviosas y musculares, o sus precursores, se orienten histológicamente correctamente y crezcan juntas formando una unidad de tejido funcional», dice la profesora Saumer. «De la literatura y de nuestros propios trabajos conocemos los órdenes de magnitud de los campos eléctricos y magnéticos que afectan el crecimiento celular. Ahora debemos encontrar la combinación ideal de intensidad de señal y frecuencia». Al final, se pretende crear un trozo de intestino funcional. El tejido intestinal podrá usarse para pruebas de medicamentos o para investigar los efectos de nutrientes. De este modo, se reducirán o incluso eliminarán los experimentos con animales. «Quizás en cinco años podamos realizar las primeras pruebas de medicamentos», señala la profesora Saumer. Ya en la actualidad, dos empresas del sector farmacéutico participan en el proyecto. También es posible, a largo plazo, utilizar el intestino como tejido de reemplazo en caso de un segmento intestinal enfermo o ausente en humanos, según Saumer.

El proyecto en la Hochschule Kaiserslautern comienza el 1 de abril, y en total se contratarán cinco nuevos empleados. Además de la financiación de la Fundación Carl Zeiss, la Hochschule Kaiserslautern apoya el proyecto con 150.000 euros. El período de financiación es de tres años.

Sobre la Fundación Carl Zeiss

La Fundación Carl Zeiss tiene como objetivo crear espacios para avances científicos. Como socio de la ciencia de excelencia, apoya tanto la investigación básica como la investigación aplicada y la enseñanza en los campos STEM (matemáticas, informática, ciencias naturales y tecnología). Fundada en 1889 por el físico y matemático Ernst Abbe, la Fundación Carl Zeiss es la fundación privada de apoyo a la ciencia más antigua de Alemania. Es la propietaria única de Carl Zeiss AG y SCHOTT AG. Sus proyectos se financian con los dividendos de ambas empresas fundacionales.