Según los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, los virus respiratorios son la causa más frecuente de enfermedad y muerte en humanos, un hecho destacado por la pandemia de la COVID-19. A pesar del potencial de causar una enfermedad grave, más del 70% de las infecciones virales permanecen asintomáticas.
Los modelos animales se han utilizado ampliamente para comprender cómo estos virus infectan al huésped y cómo responde el huésped para prevenir la infección y la aparición de enfermedades. Sin embargo, los datos basados en modelos animales no siempre se aplican bien a los seres humanos, dada la variabilidad de las especies y la genética.
"Las plataformas Lung-on-Chip son capaces de reconstruir la arquitectura multicelular, el microambiente fisioquímico y la interfaz tejido-tejido del pulmón humano in vitro"
En un artículo publicado en Biomicrofluidics, un equipo de investigadores de Ege University y University of Nottingham han revisado una gama de tecnologías en un chip que representan las propiedades vitales del tejido pulmonar y son capaces de recapitular los aspectos fundamentales de diversas patologías.
"Las plataformas Lung-on-Chip son capaces de reconstruir la arquitectura multicelular, el microambiente fisioquímico y la interfaz tejido-tejido del pulmón humano in vitro", ha explicado el autor de las pesquisas, Ozlem Yesil-Celiktas.
Los investigadores revisaron varios pulmones en chips de última generación y sus aplicaciones para examinar, diagnosticar y tratar virus humanos, incluido el coronavirus que causa la COVID-19. Las diferentes plataformas se enfocan en diferentes partes de las funciones pulmonares, como pequeños chips de vías respiratorias y chips de alvéolos pulmonares.
El conocimiento y la experiencia acumulados a través del desarrollo de modelos de pulmón en chip fisiológicamente relevantes allana el camino para utilizar estos modelos para estudiar la interacción de varios virus respiratorios humanos con el epitelio y el alvéolo de las vías respiratorias en un entorno de órgano relevante.
"La pandemia actual, que se extendió a casi todos los continentes en solo unos pocos meses, nos hace darnos cuenta de cuánto necesitamos una plataforma práctica y humanizada para acelerar los ensayos de posibles medicamentos antivirales y vacunas", ha añadido Yesil-Celiktas.
"La pandemia actual, que se extendió a casi todos los continentes en solo unos pocos meses, nos hace darnos cuenta de cuánto necesitamos una plataforma práctica y humanizada para acelerar los ensayos de posibles medicamentos antivirales y vacunas"
Teniendo en cuenta una nueva investigación que muestra que uno de los efectos secundarios de la neumonía relacionada con COVID-19 es la fibrosis pulmonar, los sistemas pulmón en chip, que se centran en la fibrosis pulmonar, permiten una comprensión más profunda de los mecanismos de la enfermedad y las respuestas inmunitarias y tecnológicas relacionadas.
En el futuro, los investigadores integrarán aparatos de detección modulares para brindar oportunidades de monitorización en línea junto con resultados de diagnóstico. Estos sistemas biomiméticos también permiten obtener imágenes de alta resolución y en tiempo real, así como análisis toxicológicos in vitro o mediciones de las actividades metabólicas de las células vivas.