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Investigación

Un proyecto europeo con participación del IDIBAPS quiere desarrollar una tecnología para integrar la RMN y la bioingeniería de órganos

El 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.

Vicent Ribas, Samantha Morón, Anna Novials y Joan-Marc Servitja

El proyecto forma parte de la convocatoria del programa del Horizonte 2020 FET Open, que financia "Nuevas ideas para tecnologías radicalmente nuevas".

 

Los responsables del proyecto en el IDIBAPS son el Dr. Joan-Marc Servitja, investigador acreditado del grupo de Patogenia y Prevención de la Diabetes del IDIBAPS, y la Dra. Anna Novials, jefa del grupo. Ambos investigadores también forman parte del CIBERDEM. Además, se han incorporado al proyecto el Dr. Vicent Ribas y la Dra. Samantha Morón. El proyecto está liderado por el Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC), y con una financiación total de casi 3 millones de euros, 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 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.

En la imagen: Pseudo-islotes pancreáticos de tamaño homogéneo usados para la bioingeniería de islotes