Nina Tandon: ¿La ingeniería de tejidos podría significar medicina personalizada?

Cada uno de nuestros cuerpos es absolutamente único, lo cual es una idea maravillosa a la hora de tratar una enfermedad dado que cada cuerpo reacciona de manera diferente, a menudo impredecible, al tratamiento estándar. La ingeniera de tehjidos Nina Tandon habla de una posible solución: el uso de células madre pluripotentes para hacer modelos personalizados de órganos en los que poner a prueba nuevos medicamentos y tratamientos, y su almacenamiento en chips de computadora. (La llaman medicina altamente personalizada).

Me gustaría mostrarles un video de algunos de los modelos

que trabajo.

Tienen el tamaño perfecto, y no tienen ni un ápice de grasa.

¿He mencionado que son hermosos

y que son modelos científicos? (Risas)

Como seguramente adivinaron, soy ingeniera de tejidos,

y este es un video de algunos de los corazones con latidos

que he diseñado en el laboratorio.

Y esperamos que un día esos tejidos

puedan servir de reemplazo para el cuerpo humano.

Pero hoy hablaré de lo buenos

que son estos tejidos como modelos.

Pensemos por un momento en el proceso de certificación de fármacos.

Pasamos por la formulación, pruebas de laboratorio, pruebas en animales,

ensayos clínicos, que podrían denominarse pruebas en humanos,

antes de que los fármacos lleguen al mercado.

Cuesta mucho dinero, mucho tiempo,

y, a veces, aún si el fármaco llega al mercado,

se comporta de un modo impredecible y daña a la gente.

Y cuanto más tarde falle, peores serán las consecuencias.

Todo se reduce a dos temas.
Uno: los humanos no somos ratas;

y dos: a pesar de nuestras increíbles
similitudes de unos con otros,

en realidad esas diminutas
diferencias entre uno y otro

tienen enorme impacto
en la forma de metabolizar fármacos

y los efectos de esos fármacos sobre nosotros.

¿Qué tal si tuviésemos modelos de laboratorio

que no sólo nos imitaran mejor que las ratas

sino que reflejaran nuestra diversidad?

Veamos cómo podemos hacerlo con ingeniería tisular.

Una de las tecnologías clave
que es realmente importante

es lo que se llama células madre
pluripotentes inducidas.

Han sido desarrolladas
en Japón hace bastante poco.

Bien, células madre pluripotentes inducidas.

Se parecen mucho a las células madre embrionarias

sólo que no tienen controversia.

Inducimos a las células,
digamos, células de la piel,

agregándole unos genes, los cultivamos,

y luego los cosechamos.

Son células de la piel que pueden ser llevadas

en una especie de amnesia celular,
a un estado embrionario.

Que no tenga controversia es algo genial,
es lo primero.

La segunda cosa genial es que
se puede cultivar todo tipo de tejidos

con ellas: cerebro, corazón, hígado,
tienen la imagen,

a partir de las células propias.

Podemos hacer un modelo de tu corazón, tu cerebro,

en un chip.

La generación de tejidos de densidad
y comportamiento predecible

es el segundo elemento, y será clave para

que el descubrimiento de fármacos adopte estos modelos.

Y este es el esquema de un biorreactor
que estamos desarrollando

para ayudar a diseñar tejidos
de un modo más modular y escalable.

En el futuro, imaginemos una versión
paralela masiva de esta

con miles de órganos de tejido humano.

Sería como tener un ensayo clínico en un chip.

Otra cosa sobre estas células madre pluripotentes inducidas

es que si tomamos algunas células de la piel, digamos,

de personas con una enfermedad genética

y diseñamos tejidos a partir de ellos,

podemos usar técnicas de ingeniería tisular

para generar modelos de esas
enfermedades en el laboratorio.

Este es un ejemplo del laboratorio
de Kevin Eggan en Harvard.

Él generó neuronas

a partir de estas células
madre pluripotentes inducidas

de pacientes que tienen la enfermedad de Lou Gehrig,

y él las diferenció en neuronas,
y lo asombroso es que

estas neuronas también muestran síntomas de la enfermedad.

Así que con modelos de enfermedades como éstas, podemos luchar

más rápido antes y entender mejor la enfermedad

que antes, y quizá descubrir fármacos aún más rápido.

Este es otro ejemplo de células madre de pacientes específicos

diseñadas a partir de células con retinitis pigmentaria.

Esta es una degeneración de la retina.

Es una enfermedad que está presente
en mi familia, y esperamos realmente

que células como éstas
nos ayuden a encontrar una cura.

Así que algunas personas piensan
que estos modelos suenan muy bien,

pero preguntan: "Bueno, ¿son tan buenos como la rata?"

La rata, después de todo, es un organismo completo

con redes interactivas de órganos.

Un fármaco para el corazón puede metabolizarse en el hígado,

y alguno de los subproductos pueden almacenarse en la grasa.

¿No extrañas todo eso con estos modelos de ingeniería tisular?

Bueno, esta es otra tendencia en el campo.

La combinación de técnicas de ingeniería tisular con microfluídica,

el campo evoluciona hacia allí,

un modelo integral del ecosistema corporal,

lleno de múltiples sistemas de órganos para probar

qué fármaco que uno toma para la presión arterial

podría afectar al hígado
o si un antidepresivo podría afectar al corazón.

Estos sistemas son reamente difíciles de construir,
pero estamos empezando a hacerlo,

así que estén atentos.

Y eso no es todo, porque una vez que se aprueba un fármaco

las técnicas de ingeniería tisular pueden ayudarnos
a desarrollar tratamientos más personalizados.

Este es un ejemplo que podría interesarles algún día,

espero que nunca,

porque imaginen si alguna vez reciben el llamado

que les da la mala noticia de que podrían tener cáncer.

¿No probarían si esos fármacos contra el cáncer

que van a tomar funcionarán en Uds.?

Este es un ejemplo del laboratorio
de Karen Burg en el que

usan tecnologías de inyección
para imprimir células de cáncer de mama

para estudiar avances y tratamientos.

Y algunos de nuestros compañeros de Tufts mezclan modelos

con ingeniería tisular ósea para ver cómo el cáncer

podría extenderse de una parte del cuerpo a otra,

y pueden imaginar esos chips de tejidos múltiples

como la próxima generación de este tipo de estudios.

Pensando en los modelos que acabamos de comentar,

se puede ver, en el futuro, que la ingeniería de tejidos

está preparada para ayudar
a revolucionar la certificación de drogas

en cada paso del proceso:

modelos de enfermedades que permitan mejor formulación de fármacos,

modelos de tejidos humanos masivos
para ayudar a revolucionar pruebas de laboratorio,

reducir las pruebas con animales
y humanos en los ensayos clínicos,

y terapias individualizadas que irrumpan

en lo que ni siquiera consideramos un mercado.

En esencia, estamos acelerando
drásticamente la retroalimentación

entre el desarrollo de una molécula y sus efectos

en el cuerpo humano.

Nuestra manera de hacerlo consiste en transformar

la biotecnología y la farmacología
en una tecnología de la información,

que nos ayude a descubrir y evaluar
los medicamentos más rápido,

de forma más barata y más eficaz.

Le da un nuevo significado a los modelos
de experimentación con animales, ¿no?

Gracias. (Aplausos)