Modelos cutáneos como alternativa a los ensayos con animales
Una start-up de Fraunhofer pretende reducir significativamente los ensayos con animales con modelos de piel cultivados a partir de células madre humanas
Los ensayos con animales han sido durante mucho tiempo un elemento fijo de la investigación médica y farmacéutica, pero los métodos alternativos son cada vez más importantes. Los métodos innovadores permiten investigar directamente en humanos, sin utilizar los ensayos con animales como paso intermedio. TigerShark Science, una empresa emergente y derivada del Centro Traslacional Fraunhofer de Terapias Regenerativas TLC-RT del Instituto Fraunhofer de Investigación del Silicio ISC, está adoptando este tipo de enfoque. TigerShark Science espera utilizar modelos cutáneos cultivados a partir de células madre humanas para reducir significativamente los ensayos con animales.
Modelos de piel humana de TigerShark Science.
© Fraunhofer ISC
Existen varios métodos que pueden minimizar o incluso eliminar los ensayos con animales. Entre ellos se encuentran las células madre humanas cultivadas in vitro y utilizadas para formar órganos en miniatura conocidos como organoides. Los investigadores del Fraunhofer ISC/TLC-RT de Würzburg también trabajan en el desarrollo de este tipo de modelos de tejidos in vitro con diversas áreas de interés, incluidos órganos de barrera como la piel. Estos agregados celulares cultivados en laboratorio pueden utilizarse para rastrear procesos fisiológicos y estudiarlos en condiciones controladas, una forma de sustituir o reducir los ensayos con animales. Los investigadores del proyecto TigerShark Science están adoptando el mismo enfoque: Han conseguido cultivar un modelo de piel que puede representar casi todas las estructuras presentes en la piel humana, lo que lo convierte en un modelo de piel realista. Con su idea de puesta en marcha, que recibió financiación del programa AHEAD de Fraunhofer y se financiará a través de EXIST Transferencia de Investigación a partir de julio de 2024, el equipo de investigadores se acerca ahora a la fase oficial de spin-off. El equipo fundador incluye al Dr. Florian Groeber-Becker, jefe de Fraunhofer TLC-RT en Fraunhofer ISC, al Dr. Dieter Groneberg, jefe de grupo de sistemas de pruebas cutáneas in vitro en Fraunhofer TLC-RT, y a Amelie Reigl, gestora de proyectos en Fraunhofer TLC-RT y futura directora general de TigerShark Science.
Modelos complejos con tres capas de piel
La empresa planea empezar ofreciendo a las industrias farmacéutica y cosmética grandes volúmenes unitarios de modelos de piel sana que simulan tres capas de la piel -epidermis, dermis e hipodermis- con células grasas. Estos modelos son adecuados para aplicaciones como el ensayo de medicamentos y sus efectos secundarios o el estudio del crecimiento del cabello. Los organoides son modelos complejos de piel compuestos por varios tipos de células. Al igual que la piel humana, tienen glándulas sebáceas y vello. Con ellos se pueden estudiar aspectos como la forma en que las células se comunican entre sí tras la administración de un principio activo o si los principios activos provocan irritación. "Hasta la fecha no existían en el mercado modelos cutáneos de esta complejidad. Son únicos en su género", afirma Reigl, que explica la singular propuesta de venta de esta tecnología y su gran potencial.
Los organoides pueden cultivarse al aire libre
Se utiliza un proceso automatizado para desarrollar los organoides en grandes cantidades dentro de un biorreactor. A continuación, se aplican a nanofibras mediante un método especial. Se crea así lo que se conoce como un cultivo de interfaz aire-medio, en el que la capa superior de la piel, la epidermis, está en contacto con el aire, a diferencia de cuando el tejido se cultiva en una placa de Petri. Las nanofibras ya están patentadas, y también está previsto patentar el método en sí.
Modelos cutáneos para pruebas preclínicas
El modelo permite realizar pruebas rápidas, lo que supone una enorme ventaja frente a los ensayos con animales, que a menudo resultan caros y requieren mucho tiempo. El organoide cutáneo fabricado a partir de células madre humanas permite obtener resultados más rápidos y precisos, en muchos casos con mayor aplicabilidad en humanos. Basta un solo paso para estudiar las reacciones de las células en las tres capas de la piel, una opción que hasta la fecha no estaba disponible en el mercado.
Se prevé una amplia cartera de productos con diversos modelos de piel
El modelo cutáneo se encuentra actualmente en fase de desarrollo. Se prevé añadir modelos con células inmunitarias y vasos sanguíneos, e incluso modelos con células tumorales, que pueden utilizarse para simular y estudiar enfermedades y afecciones como el cáncer de piel. La creciente complejidad del modelo permitirá abordar otros campos de aplicación, como la cicatrización de heridas, o realizar estudios sobre infecciones. "Tenemos previsto ampliar nuestra cartera por etapas. Como primer paso, estamos sacando al mercado el modelo de piel sana, pero también habrá otros, como un modelo de piel para estudiar la fibrosis cutánea", explica Reigl.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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