Investigadores del CIBERDEM participan en un proyecto europeo para crear una tecnología que integrará la RMN y la bioingeniería de órganos

Vicent Ribas, Samantha Morón, Anna Novials y Joan-Marc Servitja
IDIBAPS | miércoles, 26 de mayo de 2021

Un nuevo proyecto, denominado BLOC (Benchtop NMR for lab-on a-chip), pretende crear una nueva tecnología que integrará la determinación de metabolitos por Resonancia Magnética Nuclear (RMN) y la bioingeniería de órganos, orientado inicialmente al estudio de la diabetes y del hígado graso, dos enfermedades con una gran y creciente incidencia en todo el mundo. La iniciativa, con una financiación total de casi 3 millones de euros, forma parte de la convocatoria del programa del Horizonte 2020 FET Open, que financia "Nuevas ideas para tecnologías radicalmente nuevas".

En el proyecto BLOC, liderado por el Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), participan los investigadores del CIBERDEM Joan-Marc Servitja, investigador acreditado del grupo de Patogenia y Prevención de la Diabetes del IDIBAPS, y Anna Novials, jefa del grupo del CIBERDEM, responsables del proyecto en el IDIBAPS. En el proyecto también participan las empresas Oxford Instruments (Reino Unido) y Multiwave Technologies (Suiza).

El dispositivo que se quiere desarrollar consistirá en un aparato de RMN de sobremesa adaptado para la detección de metabolitos por espectroscopia de RMN en órganos biodiseñados. Una de las ventajas únicas de este proyecto es que se utilizará la polarización nuclear dinámica (DNP-MR) para incrementar enormemente la señal y poder hacer el seguimiento de metabolitos que son muy difíciles de detectar por RMN convencional. Además, el dispositivo permitirá una gran flexibilidad respecto a los órganos estudiados y los metabolitos a analizar.

Los cultivos celulares y los modelos animales, como los ratones, son muy útiles para el estudio de las enfermedades y su tratamiento, pero no siempre reproducen las características fisiológicas humanas. La bioingeniería de tejidos permite estudiar la función biológica de los órganos simulando al máximo sus condiciones en los organismos, tales como la existencia de una estructura tridimensional, de una matriz extracelular y la comunicación entre tipos celulares y órganos. Esto permite aproximarse más a la realidad de los humanos y al mismo tiempo reducir el uso de animales de experimentación. El dispositivo que se pretende crear está pensado para poder acoplar varios órganos generados por bioingeniería para estudiar la comunicación entre ellos y estudiar cambios en su metabolismo a tiempo real.

Los investigadores del CIBERDEM y el IDIBAPS participarán en la bioingeniería de los órganos, concretamente de hígado y de islote pancreático. Uno de los principales retos de los investigadores será demostrar que el dispositivo BLOC permite reproducir los cambios metabólicos observados en los órganos de modelos murinos de diabetes e hígado graso empleando también DNP-MR.

El objetivo final del proyecto será desarrollar un dispositivo que permitirá el estudio de fármacos y de respuestas fisiológicas en órganos biodiseñados. La idea de los investigadores es hacer accesible la tecnología a empresas y laboratorios para desarrollar nuevas estrategias terapéuticas, generando de este modo un impacto económico y un gran beneficio para la sociedad.

Ciberdem