La tecnología biónica combina sensores y tejido humano para crear un “chip de riñón” inteligente
La resistencia a los antibióticos es un problema creciente de salud pública con implicaciones globales. La infección resistente a los antibióticos afecta a más de 2,8 millones de personas cada año solo en los Estados Unidos, lo que resulta en más de 35.000 muertes anuales.
Constantemente surgen y se propagan constantemente nuevos mecanismos de resistencia a nivel mundial, amenazando nuestra capacidad para tratar enfermedades infecciosas comunes, como la neumonía, la tuberculosis y la sepsis.
La gentamicina es un antibiótico de uso común, considerado un medicamento esencial por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Los antibióticos de este tipo (aminoglucósidos) causan daño renal en hasta el 25% de los pacientes hospitalizados. Este es un problema importante para más de 37 millones de estadounidenses que se estima que sufren de enfermedad renal crónica, según el Centro para el Control de Enfermedades (CDC). De hecho, la Administración Federal de Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) considera que el desarrollo de antibióticos para pacientes con enfermedad renal crónica es una prioridad nacional.
Un grupo de investigadores, dirigido por el profesor Yaakov Nahmias, director del Centro Grass de Bioingeniería de la Universidad Hebrea de Jerusalem y fundador de la startup de biotecnología Tissue Dynamics, encontró un nuevo mecanismo de daño renal inducido por antibióticos, nunca antes identificado. “La mayor parte del trabajo en el campo del desarrollo de fármacos se está llevando a cabo en ratones”, dijo Nahmias, “y el mecanismo que encontramos es específico para humanos”.
El equipo académico se asoció con Tissue Dynamics para desarrollar un microriñón biónico en el que los sensores electroópticos, aproximadamente la mitad del ancho de un solo cabello humano, están incrustados en el tejido renal humano. El chip emula la fisiología humana normal, produciendo un comportamiento mucho más preciso que los animales pequeños. Los sensores permitieron al equipo de la Universidad Hebrea medir la acumulación de glucosa en los microrriñones, lo que condujo a una rápida acumulación de lípidos y daño renal. “Los humanos producen lípidos a partir del azúcar, mientras que los roedores producen principalmente lípidos a partir de lípidos dietéticos”, explicó Nahmias. El bloqueo de la reabsorción de glucosa en el riñón con el fármaco para la diabetes empagliflozina bloqueó la toxicidad de los antibióticos.
“Esta es una demostración de que la tecnología biónica, que combina sensores con tejido humano, podría impulsar rápidamente el desarrollo de fármacos”, compartió Nahmias, cuya compañía Tissue Dynamics fue seleccionada recientemente como una de las 5 mejores compañías de órganos en chip del mundo.
Tissue Dynamics es una empresa surgida de la Universidad Hebrea de Jerusalem, que está construyendo la primera plataforma autónoma de desarrollo de fármacos del mundo utilizando inteligencia artificial y robótica avanzada.
La compañía recaudó USD 4,5 millones en su primera ronda de financiación, ganando un Sello de Excelencia Europeo a principios de este año.
Para obtener más información, ingrese en: https://bioengineering.huji.ac.il/tissue-dynamics-0
El artículo fue publicado en la revista Lab on Chip de la Royal Society of Chemistry, y apareció en la portada mostrando una interpretación artística de inteligencia artificial de un microtejido biónico, fusionando dramáticamente el arte y la ciencia.
