Por primera vez se ha desarrollado un modelo diminuto del corazón humano, con ventrículos, aurículasy marcapasos, convirtiéndose en uno de los modelos más sofisticados hasta ahora construidos capaz de alcanzar velocidades variables. Gracias a este descubrimiento, se abre el camino al desarrollo de nuevos medicamentos y tratamientos.
Este diminuto modelo de corazón es el resultado de una investigación compleja realizada por el profesor Jacob Nachmias de la Universidad Hebrea de Jerusalén, quien junto a su equipo cultivó células madre pluripotentes inducidas (HIPSC por sus siglas en ingles) en un chip donde tras mucho trabajo se formó un corazón humano latiendo y siendo, hasta día de hoy, el modelo más realista de un corazón, según indican desde la Universidad.
"Dándonos la oportunidad de monitorear parámetros fisiológicos vitales del corazón en tiempo real”
El profesor Nahmias, que es a su vez director del Grass and Engineering Center de la Universidad Hebrea de Jerusalén, y miembro de la Royal Society of Medicine y AIMBE, destaca la importancia del trabajo y su potencial inherente, "añadiendo sensores para monitorizar la actividad de los modelos de corazón humano que construimos, dándonos la oportunidad de monitorizar parámetrosfisiológicos vitales del corazón en tiempo real”.
El nuevo modelo simula con precisión su actividad, ya que, según explican los especialistas, los publicados con anterioridad se basan en un grupo de células musculares cardíacas que latían. Pese a que este proceso también es complejo, el nuevo estudio ha resultado más eficaz, creando un pequeño corazón humano que consta de varias cámaras, que contienen tejido agrupado de marcapasos, la membrana epicárdica y el revestimiento endocárdico.
Tras esta investigación se espera una verdadera revolución en la forma en que se investiga, se trata y se desarrollan medicamentos para las enfermedades cardiovasculares, que actualmente son la principal causa de muerte en el mundo y en España, ya que según datos del Instituto Nacional de Estadística (INE), el 26% de las defunciones en el año 2022 se debieron a enfermedades del sistema circulatorio, lo que supone unas 120.000 muertes.
Este posible cambio en el paradigma cardiovascular se debe al potencial de campo extracelular y a la contracción cardíaca, una capacidad revolucionaria en el campo de la investigación cardiovascular que se espera que proporcione a los investigadores conocimientos que no se conocían hasta ahora, sobre el corazón y las enfermedades que lo afectan ahora mismo.
"Con este descubrimiento se concluye que es posible observar una alteración en este nuevo mecanismo creando una arritmia cardíaca, exclusiva del corazón humano"
A lo largo de la investigación, el equipo de científicos hizo descubrimientos revolucionarios que no habrían sido posibles con medios convencionales, descubriendo “una nueva conexión entre la actividad eléctrica de un músculo cardíaco humano y la tasa de su actividad mitocondrial”, declara el profesor Nahmias. Con este descubrimiento se concluye que es posible observar una alteración en este nuevo mecanismo creando una arritmia cardíaca, exclusiva del corazón humano que no existe en pequeños animales de laboratorio".
A través de este modelo se podrá probar y obtener información, de manera fácil, rápida y económica, sobre el efecto exacto que tienen los nuevos medicamentos en el corazón humano.
Uno de los ejemplos es el fármaco de quimioterapia mitoxantrona y su riesgo de arritmia cardíaca. El equipo de investigación utilizó el diminuto corazón en un chip para descifrar por qué ocurría ese efecto y halló la solución, ya que encontraron que la adición del fármaco metformina redujo significativamente la arritmia provocada por el tratamiento de quimioterapia.
"El equipo de investigadores pudo desarrollar un sistema robótico capaz de producir y escanear más de 20.000 modelos de corazones humanos de manera simultánea"
El Prof. Nachmias ha subrayado, a su vez, que "a través de la cooperación con la compañía Tissue Dynamics, el equipo de investigadores pudo desarrollar un sistema robótico capaz de producir y escanear más de 20.000 modelos de corazones humanos de manera simultánea”. Las aplicaciones potenciales de este sistema microfisiológico son extensas. Además de la promesa que contienen de mejorar significativamente nuestra capacidad para comprender la fisiología del corazón humano, incluyen capacidades de aplicación revolucionarias en el desarrollo de fármacos innovadores para el tratamiento del cáncer, esclerosis múltiple y diversas enfermedades cardiovasculares".
El desarrollo de un nuevo fármaco lleva en promedio más de una década y un costo estimado en más de 2.600 millones de dólares desde el desarrollo hasta que llega al mercado.