Los sistemas miniaturizados para el control, automatización y simplificación de análisis biológicos y químicos se presentan como una alternativa viable para pruebas preclínicas más rápidas, efectivas y éticamente responsables.
A nivel global, la comprobación de seguridad y efectividad de medicamentos, nuevas vacunas, terapias personalizadas y cosméticos se realiza mayoritariamente a través de la experimentación animal. Según la estimación de Cruelty Free International, en 2015 cerca de 200 millones de fueron utilizados en el desarrollo de pruebas y testeos en el mundo.
Sin embargo, gracias a los avances tecnológicos de las últimas décadas, este panorama podría cambiar: sistemas miniaturizados denominados lab-on-a-chip (laboratorio en un chip) y organ-on-a-chip (órgano en un chip), que integran principios de la microfluídica y la bioingeniería, se están posicionando en el ámbito de la investigación y el desarrollo biomédico como alternativas eficaces para el desarrollo de pruebas más rápidas, efectivas y éticamente responsables, debido a sus múltiples ventajas y aplicaciones.
“Si bien es difícil replicar de forma idéntica la complejidad de los sistemas biológicos animales y humanos, la tecnología organ-on-a-chip ofrece una alternativa real que emula con precisión condiciones de interés. Por lo mismo, se trata de una opción concreta y viable para reducir significativamente el testeo animal utilizado en pruebas preclínicas”, comenta el Dr. Yusser Olguín, investigador del Centro Científico Tecnológico de Valparaíso (CCTVal) de la Universidad Federico Santa María.
Los dispositivos microfluídicos están constituidos por microcanales capaces de contener pequeños volúmenes de muestras y reactivos. Su diseño, a escala micrométrica, facilita la simulación de condiciones fisiológicas de tejidos y órganos en un ambiente controlado, optimizando los procesos de análisis y el uso de recursos.
La experimentación a microescala que ofrecen los organ-on-a-chip permite emular aspectos fisiológicos normales o patológicos de diferentes órganos, como por ejemplo un pulmón o un diente, abriendo posibilidades para el testeo de fármacos in vitro y el desarrollo de medicina personalizada, reduciendo la cantidad de experimentos en animales.
En Chile, CCTVal cuenta desde 2021 con un laboratorio de fotolitografía y un equipo especializado para la creación de moldes y chips microfluídicos con fines científicos y comerciales, siendo el único del país que ofrece estos dispositivos con un enfoque biotecnológico.
“Nuestro propósito es proveer soluciones de microfluídica integrales que van desde el desarrollo del molde del chip, hasta su fabricación y el apoyo técnico requerido. Utilizando técnicas de fotolitografía creamos las obleas que sirven de matriz, con las que luego fabricamos dispositivos con los canales y cavidades que emularán procesos biológicos. Todo esto lo hacemos con un constante acompañamiento y guía para la implementación y el desarrollo experimental”, añade Olguín, quien también es profesor del departamento de Química y Medio Ambiente de la USM.
En diversas partes del mundo, la tecnología organ-on-a-chip es actualmente considerada un paso indispensable antes de optar por la experimentación en sujetos vivos, consolidándose como una alternativa para estudios y desarrollos de interés clínico y ambiental, la generación de biomateriales para ingeniería de tejidos o la evaluación de parámetros de eficiencia de fármacos. De este modo, sus aportes podrían no sólo impactar a la comunidad científica por la eficiencia y efectividad que representa su implementación, sino que podría transformarse en una solución real frente al desafío de reducir el uso de animales en análisis preclínicos en el mundo.
