Per Josep Samitier, director de l’Institut de Bioenginyeria de Catalunya(IBEC)

Els costos creixents de la recerca biomèdica i el descobriment de fàrmacs, així com el nombre contínuament creixent de fracassos de compostos, provoquen una necessitat urgent de noves eines per a la recerca bàsica i els assajos preclínics de fàrmacs. L’encreuament de les nanotecnologies amb les ciències de la vida i computacionals suposa l’aprofitament de les tecnologies de capacitació per al descobriment i el desenvolupament de fàrmacs, les proves de toxicitat i el modelatge de malalties. Aquests avenços poden anar més enllà de les etapes actuals de cultius cel·lulars i de teixits in vitro, que difícilment reflecteixen la fisiologia del pacient, i crear plataformes in vitro d’aparença humana que permetin assajos de fàrmacs i de toxicitat més barats i eficients. Alhora, s’estan fent esforços importants per crear models computacionals i d’animals millorats que imitin de manera més fidedigna la fisiologia humana en la salut i la malaltia.

Iniciatives com la medicina de precisió, posada en marxa pel president Obama als EUA el mes de gener passat, que tenen en compte les diferències individuals en els gens, en els ambients i en els estils de vida de les persones per a la prevenció, el diagnòstic i el tractament de malalties, requereixen nous avenços tecnològics en el modelatge de malalties. La majoria dels tractaments mèdics han estat dissenyats per al pacient mitjà. Aquest enfocament de talla única per als tractaments pot tenir molt d’èxit per a alguns pacients, però no per a d’altres. Això està canviant amb l’aparició de la medicina de precisió, també coneguda com a medicina personalitzada, que ofereix als metges eines per comprendre millor els complexos mecanismes subjacents a la salut, la malaltia o la condició d’un pacient, i predir millor quins tractaments seran més eficaços.

Durant el B-Debate en el camp de la bioenginyeria, que portava per títol «Future Tools for Biomedical Research. In Vitro, in Silico and in Vivo Disease Modeling» i va tenir lloc el passat mes d’octubre a CosmoCaixa Barcelona, experts com el professor Kirkpatrick, de la Universitat Johannes Gutenberg de Magúncia, o el professor Salmerón, de la Universitat de Glasgow, van explicar els últims avenços en biomaterials per cultivar cèl·lules en 3D i en l’enginyeria de teixits, que són fonamentals per al desenvolupament d’una medicina regenerativa eficaç. El professor Kamm, de l’Institut Tecnològic de Massachusetts (MIT), va presentar els últims avenços en els òrgans en un xip. Aquesta nova tecnologia revolucionària permet obtenir òrgans in vitro utilitzant cèl·lules dels éssers humans com unitats funcionals que poden ser utilitzats en estudis de recerca de medicaments. Així, s’han fabricat al laboratori petites parts d’òrgans com el cor, el fetge, el pulmó o la melsa i se n’han recreat les condicions fisiològiques. La professora Catherine Verfaille de KU Leuven va comentar l’ús de cèl·lules mare reprogramades per desenvolupar models de malalties més precisos.

Tots aquests avenços experimentals, que són analitzats, comentats i comparats amb els actuals models experimentals de malalties en animals, són fonamentals per a la validació de nous medicaments abans de ser utilitzats en els éssers humans. A més, el nou enfocament in silico per al modelatge de malalties utilitzant la quantitat d’informació que avui dia es pot obtenir mitjançant la genòmica, la proteòmica o la metabolòmica, ens pot ajudar a analitzar i tractar de predir l’evolució d’una malaltia, tenint en compte les característiques específiques de cada persona i l’eficàcia d’un tractament específic.

Els experts estem d’acord en la necessitat de millorar els models reals de malalties actuals i en el fet que en els propers anys caldrà fusionar-los o integrar-los de manera intel·ligent per aconseguir l’objectiu de la medicina personalitzada o de precisió.

Més informació

B-Debate: Future Tools for Biomedical Research. In Vitro, in Silico and in Vivo Disease Modeling