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Herramientas de futuro para la investigación biomédica

Posteado por Editor Ciencia Ciencia el 16/12/2015 en | 0 comentarios

Por Josep Samitier, director del Instituto de Bioingeniería de Catalunya (IBEC)

Los costes crecientes de la investigación biomédica y el descubrimiento de fármacos, así como el número continuamente creciente de fracasos de compuestos, provocan una necesidad urgente de nuevas herramientas para la investigación básica y los ensayos preclínicos de fármacos. El cruce de las nanotecnologías con las ciencias de la vida y computacionales supone el aprovechamiento de las tecnologías de capacitación para el descubrimiento y el desarrollo de fármacos, las pruebas de toxicidad y el modelado de enfermedades. Estos avances pueden ir más allá de las etapas actuales de cultivos celulares y de tejidos in vitro, que difícilmente reflejan la fisiología del paciente, y crear plataformas in vitro de apariencia humana que permitan ensayos de fármacos y de toxicidad más baratos y eficientes. Al mismo tiempo, se están haciendo esfuerzos importantes para crear modelos computacionales y de animales mejorados que imiten de forma más fidedigna la fisiología humana en la salud y la enfermedad. 

Iniciativas como la medicina de precisión, puesta en marcha por el presidente Obama en EE. UU. el mes de enero pasado, que tienen en cuenta las diferencias individuales en los genes, en los ambientes y en los estilos de vida de las personas para la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades, requieren de nuevos avances tecnológicos en el modelado de enfermedades. La mayoría de los tratamientos médicos han sido diseñados para el paciente promedio. Este enfoque de talla única para los tratamientos puede tener mucho éxito para algunos pacientes, pero no para otros. Esto está cambiando con la aparición de la medicina de precisión, también conocida como medicina personalizada, que ofrece a los médicos herramientas para comprender mejor los complejos mecanismos que subyacen a la salud, la enfermedad o la condición de un paciente, y predecir mejor qué tratamientos serán más eficaces. 

Un investigador del IBEC en uno de los laboratorios del centro. Fuente de la imagen: IBEC

Durante el B-Debate en el campo de la bioingeniería, que llevaba por título  «Future Tools for Biomedical Research. In Vitro, in Silico and in Vivo Disease Modeling» y tuvo lugar el pasado mes de octubre en CosmoCaixa Barcelona, expertos como el profesor Kirkpatrick, de la Universidad Johannes Gutenberg de Maguncia, o el profesor Salmerón, de la Universidad de Glasgow, explicaron los últimos avances en biomateriales para cultivar células en 3D y en la ingeniería de tejidos, que son fundamentales para el desarrollo de una medicina regenerativa eficaz. El profesor Kamm, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), presentó los últimos avances en los órganos en un chip. Esta nueva tecnología revolucionaria permite obtener órganos in vitro utilizando células de los seres humanos como unidades funcionales que pueden ser utilizados en estudios de búsqueda de medicamentos.  Así, se han fabricado en el laboratorio pequeñas partes de órganos como el corazón, el hígado, el pulmón o el bazo, recreando sus condiciones fisiológicas. La profesora Catherine Verfaille de KU Leuven comentó el uso de células madre reprogramadas para desarrollar modelos de enfermedades más precisos.

Todos estos avances experimentales, que son analizados, comentados y comparados con los actuales modelos experimentales de enfermedades en animales, son fundamentales para la validación de nuevos medicamentos antes de ser utilizados en los seres humanos. Además, el nuevo enfoque in silico para el modelado de enfermedades utilizando la cantidad de información que hoy en día se puede obtener mediante la genómica, la proteómica o la metabolómica, nos puede ayudar a analizar y tratar de predecir la evolución de una enfermedad, teniendo en cuenta las características específicas de cada persona y la eficacia de un tratamiento específico.

Los expertos estamos de acuerdo en la necesidad de mejorar los actuales modelos reales de enfermedades y en que en los próximos años será necesaria una fusión o integración inteligente de muchos de ellos para lograr el objetivo de la medicina personalizada o de precisión.

Más información

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

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