Tissue Dynamics en Jerusalén desarrolla órganos en chip que simulan tejidos reproductivos para pruebas de medicamentos, reduciendo costos y evitando riesgos en humanos o animales.
Tissue Dynamics lidera ensayos reproductivos con órganos en chip
En Jerusalén, la empresa Tissue Dynamics ha consolidado desde 2022 una plataforma innovadora de órganos en chip que replica tejidos reproductivos humanos, como el útero, para evaluar la seguridad y eficacia de medicamentos. Esta tecnología, liderada por el profesor Yaakov Nahmias, director del Alexander Grass Center for Bioengineering en la Universidad Hebrea, permite estudiar los efectos de fármacos en la fertilidad y el embarazo sin recurrir a pruebas en humanos o animales. La plataforma reduce los costos de investigación en aproximadamente un 30% en comparación con métodos tradicionales, al tiempo que acelera los plazos de desarrollo de tratamientos hormonales y otros fármacos relacionados con la salud reproductiva.
El sistema de Tissue Dynamics utiliza modelos microfluídicos tridimensionales que emulan las funciones fisiológicas de los tejidos reproductivos. Estos dispositivos, integrados con sensores, monitorean en tiempo real las respuestas metabólicas de las células a los medicamentos, detectando estrés metabólico antes de que se manifieste daño celular. Este enfoque ha permitido identificar riesgos de toxicidad reproductiva, como alteraciones hormonales o efectos en el desarrollo fetal, con una precisión que supera a los modelos animales. Por ejemplo, la tecnología puede simular el ciclo menstrual de 28 días o la interacción entre células maternas y fetales en el útero, proporcionando datos críticos para el desarrollo de terapias seguras.
La plataforma de Tissue Dynamics se basa en una biblioteca de células multiétnicas que refleja la diversidad genética humana, lo que mejora la relevancia de los resultados en comparación con los ensayos tradicionales. Además, los sensores integrados en los chips permiten un análisis continuo de parámetros como la permeabilidad de barreras tisulares o la producción de citoquinas, lo que facilita la detección de efectos adversos de medicamentos en etapas tempranas del desarrollo. Este avance responde a la creciente demanda de la industria farmacéutica por modelos preclínicos más precisos y éticos, especialmente tras la aprobación de la FDA Modernization Act 2.0 en 2022, que permite el uso de alternativas a las pruebas en animales, como los órganos en chip, para generar datos regulatorios.
Uno de los logros más destacados de Tissue Dynamics es su capacidad para modelar procesos reproductivos complejos, como la decidualización endometrial, un paso crítico en la implantación embrionaria. Estudios realizados con la plataforma han replicado el perfil hormonal del ciclo menstrual humano, permitiendo evaluar cómo los fármacos podrían alterar este equilibrio. Asimismo, la tecnología ha mostrado potencial para estudiar la toxicidad de medicamentos en el desarrollo fetal, abordando la falta de datos en poblaciones embarazadas, donde las pruebas clínicas son limitadas por cuestiones éticas.
Datos clave sobre órganos en chip para ensayos reproductivos
- Reducción de costos: La plataforma de Tissue Dynamics disminuye los costos de investigación en un 30% frente a métodos convencionales.
- Tiempo de desarrollo: Ensayos que normalmente toman 4-6 años en modelos animales se completan en 8 meses con órganos en chip.
- Precisión: Detecta estrés metabólico en concentraciones 10 veces menores que las requeridas para daño celular visible.
- Aplicaciones: Evaluación de tratamientos hormonales, fertilidad, y toxicidad en embarazo.
- Regulación: Alineada con la FDA Modernization Act 2.0, que promueve alternativas a pruebas animales.
Innovación israelí en pruebas reproductivas sin riesgos
La tecnología de Tissue Dynamics ha marcado un hito en la investigación reproductiva al eliminar la necesidad de pruebas en animales. En 2021, el equipo de Nahmias desarrolló un tratamiento contra la acumulación de lípidos en el hígado inducida por medicamentos oncológicos, utilizando un chip que simulaba tejidos humanos de riñón, hígado y corazón. Este avance, que combinó dos fármacos existentes, se presentó para patente y aprobación por la FDA sin pasar por ensayos animales, un proceso que Nahmias describió como “el primero de su tipo”.
La capacidad de los órganos en chip para replicar interacciones fisiológicas complejas ha sido clave para su adopción en la industria. Por ejemplo, un estudio publicado en Nature Communications en 2017 demostró que un modelo microfluídico del tracto reproductivo femenino podía simular el ciclo menstrual humano, integrando las interacciones endocrinas entre el ovario, las trompas de Falopio y el útero. Este modelo, conocido como EVATAR, permitió mantener la viabilidad de los tejidos durante 21 días, superando las limitaciones de los cultivos estáticos. Tissue Dynamics ha avanzado sobre estas bases, incorporando sensores que miden respuestas en tiempo real, lo que mejora la capacidad de predecir efectos farmacológicos.
En el ámbito del embarazo, los órganos en chip han abordado desafíos como el transporte de fármacos a través de la placenta. Un estudio de 2023 publicado en Frontiers in Pharmacology utilizó un modelo de placenta en chip para analizar cómo los medicamentos atraviesan la barrera materno-fetal, proporcionando datos sobre la distribución en compartimentos maternos y fetales. Este tipo de investigación es crucial para desarrollar tratamientos seguros durante el embarazo, donde los ensayos clínicos son éticamente restringidos. Tissue Dynamics ha integrado estas capacidades en su plataforma, permitiendo a los investigadores evaluar si un fármaco alcanza niveles terapéuticos o tóxicos en el feto.
La colaboración con empresas como ATCC ha fortalecido la posición de Tissue Dynamics en el mercado. En 2022, ambas compañías anunciaron una alianza para comercializar un modelo de organoide cardíaco, pero los avances en tejidos reproductivos han seguido siendo un foco central. La plataforma de Tissue Dynamics también se distingue por su enfoque en la detección de toxicidad idiosincrática, un problema que los modelos animales a menudo no identifican, lo que provoca fallos costosos en ensayos clínicos.
Impacto global de la tecnología de órganos en chip
El trabajo de Tissue Dynamics se enmarca en un contexto global de adopción de tecnologías de órganos en chip. Desde que el primer modelo de pulmón en chip fue desarrollado en 2007 por Huh et al., la investigación en microfluídica ha crecido exponencialmente, con financiación de agencias como DARPA y el NIH. En 2014, el Wyss Institute en Harvard lanzó Emulate, Inc., una empresa que comercializó modelos de órganos en chip utilizados por 17 de las 25 principales farmacéuticas del mundo. Sin embargo, Tissue Dynamics se destaca por su enfoque en tejidos reproductivos, un área menos explorada pero crítica para abordar problemas como la infertilidad y las complicaciones del embarazo.
La tecnología también ha mostrado aplicaciones en la evaluación de toxicidad reproductiva masculina. Un estudio de 2024 publicado en PMC describió un modelo de testículo en chip que identificó SERPINB2 como un marcador de toxicidad reproductiva, con implicaciones para la detección de riesgos en medicamentos. Tissue Dynamics está explorando estas aplicaciones, ampliando el alcance de su plataforma para cubrir tanto la salud reproductiva femenina como masculina.
El impacto económico de esta tecnología es significativo. Los ensayos preclínicos tradicionales, que dependen de modelos animales, pueden costar millones de dólares y tomar años. En contraste, Tissue Dynamics ha demostrado que su plataforma puede completar estudios en ocho meses, con costos notablemente menores. Además, la capacidad de detectar efectos adversos en etapas tempranas reduce el riesgo de fallos en ensayos clínicos, que representan hasta un 20% de la deserción de fármacos debido a toxicidad reproductiva.
En el futuro, Tissue Dynamics planea integrar inteligencia artificial y robótica en su plataforma, en colaboración con empresas como Beckman Coulter, para automatizar el manejo de miles de órganos en chip simultáneamente. Este avance podría multiplicar la capacidad de cribado de medicamentos, consolidando a Israel como un líder en biotecnología. Mientras tanto, la plataforma continúa proporcionando datos críticos para el desarrollo de tratamientos hormonales, ofreciendo una alternativa ética y eficiente a los métodos tradicionales de prueba de fármacos.
