'CardioSlice', una nueva tecnología capaz de producir tejido cardíaco artificial

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1- Representación gráfica de la morfología y organización ultraestructural de tejido cardíaco humano

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Imágenes de tejido cardíaco humano después de 14 días de cultivo, sin y con estimulación eléctrica

Un grupo de investigadores e investigadoras del IBEC, vinculado a la UPC, y del CMR[B] han desarrollado un nuevo sistema de bioingeniería capaz de producir en el laboratorio un tejido que simula el comportamiento del corazón humano. Entre sus aplicaciones, el tejido cardíaco artificial podría utilizarse para preevaluar la toxicidad de medicamentos en el corazón sin necesidad de utilizar modelos animales. En la investigación ha participado el investigador de la UPC, Raimon Jané, del Departamento de Ingeniería de Sistemas, Automática e Informática Industrial.

22/07/2019

La producción en el laboratorio de tejidos capaces de comportarse de manera similar al corazón humano resulta de gran utilidad para comprender mejor la fisiología del corazón y evaluar la toxicidad de los fármacos en este órgano, con vistas a desarrollar nuevos medicamentos o terapias. Sin embargo, disponer de modelos de laboratorio que simulen de forma artificial el tejido cardíaco es todavía un reto para la comunidad científica.

Ahora, un equipo formado por investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMR[B]), ha dado un importante paso adelante en este campo con la creación de una tecnología que se sitúa a la vanguardia de la producción de macro-tejidos cardíacos humanos diseñados hasta el día de hoy, un nuevo sistema de bioingeniería bautizado con el nombre de 'CardioSlice'.

A partir de células madre pluripotentes humanas y de matrices tridimensionales, la nueva plataforma es capaz de producir tejidos cardíacos artificiales con un comportamiento similar al humano: son capaces de latir de manera autónoma, producen una señal eléctrica similar a un electrocardiograma y responden a fármacos de la misma manera que lo hace un corazón humano. Para conseguirlo, el equipo de investigación ha diseñado y construido una cadena en paralelo de biorreactores que permiten la estimulación, observación y estudio in situ de la electrofisiología del tejido resultante, así como del impacto de factores externos, tales como medicamentos con efectos cardiotóxicos.

La nueva tecnología se ha dado a conocer en el artículo 'Engineered macroscale cardiac constructs elicit human myocardial tissue-like functionality', publicado recientemente en la revista Stem Cell Reports de la International Society for Stem Cell Research (ISSCR).

Investigación conjunta
El desarrollo de 'Cardioslice' se ha realizado en colaboración con tres grupos de investigación del IBEC, investigadores del CMR[B], de la Universidad de Barcelona (UB), de la UPC y del Centro de Investigación biomédica en Red en el área temática de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN, por sus siglas en castellano).

Por parte de la UPC, ha participado Raimon Jané, investigador del Departamento de Ingeniería de Sistemas, Automática e Informática Industrial, así como del CIBER-BBN, del IBEC y del Barcelona Institute of Science and Technology (BIST).

También han participado Leonardo Sarlabous y Dolores Blanco-Almazán, actualmente investigador e investigadora del CIBER-BBN, del IBEC y del BIST y que estaban vinculados a la UPC en el momento de la investigación.