Esponjas de seda en lugar de pruebas con animales
Un sistema de cultivo celular en 3D podría revolucionar el diagnóstico del cáncer
Un consorcio financiado por el FFG y formado por grupos de investigación austriacos de la Universidad de Viena, MedUni Vienna y Technikum Wien, junto con la empresa asociada DOC Medikus GmbH, ha desarrollado un innovador sistema de pruebas bioanalíticas de radiofármacos candidatos a fármacos para el diagnóstico y la terapia del cáncer. No requiere ningún tipo de ensayo con animales y permite realizar análisis automatizados, rápidos y muy precisos. El nuevo método se presenta en detalle en la revista Journal of Nuclear Medicine.
El tejido celular reconstruido en 3D se somete a una exploración PET.
Verena Pichler
Los nuevos fármacos y métodos de diagnóstico deben ser seguros y, en el mejor de los casos, estar disponibles con rapidez, pero la fase de ensayos preclínicos, en particular, suele ralentizar el progreso rápido debido al elevado nivel de recursos necesarios. En particular, el desarrollo de sustancias marcadoras radiactivas ("radiotrazadores"), que hacen visibles los procesos fisiológicos y patológicos del organismo y pueden utilizarse, por ejemplo, en el diagnóstico del cáncer, requiere pruebas que requieren mucho tiempo y dinero y que hasta la fecha se han basado a menudo en experimentos con animales. Sin embargo, éstos no sólo son polémicos desde el punto de vista ético, sino que a menudo proporcionan resultados que no son transferibles al cuerpo humano. Un equipo de investigación interdisciplinar de la Universidad de Viena, la Universidad de Ciencias Aplicadas Technikum Wien, MedUni Vienna y DOC Medikus GmbH ha desarrollado una solución innovadora: un sistema de pruebas bioanalíticas que utiliza células humanas sobre una matriz de seda para probar principios activos en condiciones realistas, de forma más rápida, precisa y sin ensayos con animales.
Ideas en flujo
El proceso, ya patentado, combina principios cromatográficos (separación de sustancias en función de sus interacciones con una fase estacionaria y otra móvil) con un cultivo celular dinámico en 3D. El núcleo del proceso es una fase estacionaria hecha de esponjas de fibroína de seda biocompatibles, que actúan como andamio artificial para inmovilizar células humanas en una estructura tridimensional. Un sistema especial de bombeo suministra continuamente nutrientes a las células, simulando condiciones realistas en el tejido humano, mientras se aplican los agentes radiofarmacéuticos y se observan en tiempo real mediante técnicas de imagen (µPET/CT, tomografía por emisión de positrones/tomografía computarizada). Esto permite evaluar en paralelo la unión del radiotrazador y los procesos bioquímicos celulares. La primera autora, Verena Pichler, del Departamento de Ciencias Farmacéuticas de la Universidad de Viena, explica: "Con nuestro método, no sólo estamos creando una alternativa a los ensayos con animales, sino que también podemos hacer que el desarrollo de nuevas sustancias marcadoras radiactivas sea mucho más eficiente. Nuestro objetivo es elevar el diagnóstico y la terapia a un nuevo nivel y mejorar al mismo tiempo las normas éticas."
Relevancia para la práctica
El nuevo sistema permite evaluar con precisión las propiedades de unión de las sustancias marcadoras radiactivas que se van a probar, su precisión en el objetivo y sus posibles efectos secundarios. El uso de fibroína de seda ofrece ventajas considerables debido a su estabilidad a la radiación y a su probada aplicación en cultivos celulares. La introducción de fritas (tabiques en forma de tamiz) entre las esponjas reduce la migración celular y mejora la reproducibilidad de los resultados. De este modo pueden controlarse con precisión factores tan importantes como la distribución de la dosis de radiación y el suministro de nutrientes a las células. Se ha prestado especial atención a la automatización y normalización de los procesos para que el tratamiento de las sustancias radiactivas sea seguro y eficaz. El nuevo método cumple las recomendaciones del principio de las 3R ("reducir, perfeccionar, sustituir") y de la Iniciativa del Camino Crítico de la FDA. Tiene el potencial de reducir significativamente los ensayos con animales, acelerar el desarrollo de radiofármacos y minimizar la exposición del personal a la radiación. Esta tecnología innovadora podría establecer nuevas normas en radiofarmacia preclínica, para un desarrollo de fármacos más sostenible y eficiente.
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.
Publicación original
Verena Pichler, Verena Schwingenschlögl-Maisetschläger, Irem Duman, Xavier Monforte, Stefanie Ponti, Lukas Zimmermann, Elma Joldic, Monika Dumanic, Chrysoula Vraka, Marcus Hacker, Christian Kraule, Andreas Herbert Teuschl-Woller; "Bioanalytic Hybrid System Merging 3-Dimensional Cell Culture and Chromatographic Precision for Unprecedented Preclinical Insights in Molecular Imaging"; Journal of Nuclear Medicine, 2025-3-20
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