En una impresionante innovación científica, un equipo de investigadores israelíes ha desarrollado un modelo funcional de corazón humano, tan pequeño como un tercio de un grano de arroz, que imita la complejidad y la actividad del órgano real.
Un avance significativo en el estudio del corazón humano
Este diminuto modelo de corazón, creado bajo la dirección del profesor Yaakov Nahmias, incluye todas las estructuras clave de un corazón real, como ventrículos, aurículas, y marcapasos naturales. A diferencia de modelos anteriores, que eran simples agrupaciones de células, este órgano en miniatura puede ser utilizado para estudiar la fisiología del corazón humano con un nivel de detalle nunca antes logrado.
La posibilidad de fabricar este corazón en el laboratorio ha permitido a los científicos colocarle sensores y obtener información valiosa sobre su funcionamiento. Los investigadores señalan que los organoides humanos como este ofrecen oportunidades sin precedentes, especialmente en el campo de la farmacología y en la comprensión de enfermedades cardiacas.
Los modelos de corazón de animales pequeños, como los ratones, no son adecuados para estudiar la fisiología humana debido a sus diferencias significativas. Este modelo en miniatura permite superar estas limitaciones y abrir un camino revolucionario para nuevos descubrimientos.
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Descubrimientos inesperados en la actividad metabólica del corazón
El estudio, publicado en la revista Nature Biomedical Engineering, revela hallazgos sorprendentes sobre la actividad metabólica en miles de estos corazones en miniatura. Los científicos observaron que la actividad metabólica del corazón cambia rápidamente, en milisegundos, algo totalmente inesperado y en contradicción con la creencia actual de que el metabolismo cambia más lentamente.
Además, descubrieron que estos cambios metabólicos superrápidos están vinculados a la actividad eléctrica del corazón, algo que no ocurre en los ratones. Esta observación llevó a la investigación de ciertos fármacos de quimioterapia que causan arritmias en humanos, llevando a un entendimiento más profundo de cómo estos fármacos afectan el corazón humano.
Este conocimiento permitió a los investigadores encontrar una forma de revertir algunas de las arritmias observadas mediante el uso de metformina, un fármaco utilizado para tratar la diabetes. El hallazgo podría aumentar la seguridad de ciertos tratamientos contra el cáncer.
Aplicaciones futuras y exploración de nuevas fronteras
Con el apoyo de un sistema robótico especial, el equipo puede producir y manipular hasta 20.000 organoides humanos simultáneamente. Además del corazón, Tissue Dynamics ya ha desarrollado modelos humanos de riñón e hígado plenamente funcionales, lo que abre la puerta a una variedad de estudios en paralelo.
Nahmias y su equipo tienen planes de explorar áreas como la isquemia cardíaca, la limitación de daños en ataques cardíacos, y el envejecimiento del órgano. También se planea investigar la hipertrofia y cómo detenerla.
El profesor Nahmias no oculta su entusiasmo por el futuro y espera que en dos años puedan producir organoides cerebrales. Aunque los cerebros presentan complejidades únicas, el equipo está decidido a encontrar soluciones para problemas cerebrales, como la epilepsia, utilizando tecnologías similares.