Un modelo de chip intestinal lleva la investigación de las infecciones fúngicas a un nuevo nivel

Cooperación fructífera entre ciencia, clínica y puesta en marcha

25.03.2024
Raquel Alonso-Roman, Parastoo Akbarimoghaddam

Reconstrucciones 3D de la capa de células epiteliales del intestino con C. albicans (imagen de fluorescencia: C. albicans: rojo, F-actina: verde, núcleos celulares: azul).

La empresa de biotecnología Dynamic42, con sede en Jena, ha desarrollado un modelo de candidiasis intestino-en-chip que permite cuantificar el proceso de infección. Al combinar análisis microbiológicos y basados en imágenes, las interacciones patógeno-huésped pueden analizarse con mucha más precisión que con los modelos 2D convencionales. En colaboración con el Instituto Hans Knöll y el Hospital Universitario de Jena, los expertos de Dynamic42 han logrado importantes avances en la comprensión de la candidiasis, una infección fúngica potencialmente mortal. Los resultados se han publicado en el número de marzo de la revista "Biomaterials".

Dynamic42 GmbH, fundada en 2018 por empleados del Hospital Universitario de Jena, desarrolla innovadores sistemas de pruebas microfisiológicas in vitro en 3D conocidos como órganos en chip (OoC). En estos sistemas microfluídicos basados en biochips, los investigadores simulan la fisiología humana en el laboratorio: las células humanas reaccionan in vitro casi como lo hacen in vivo. Los sistemas modelo pueden utilizarse en todas las fases del desarrollo de fármacos, desde la investigación básica sobre mecanismos moleculares hasta la evaluación farmacológica de medicamentos en la investigación preclínica. Con sus modelos de órganos, Dynamic42 ayuda a sus socios investigadores a evitar los ensayos con animales.

Un ejemplo concreto de la relevancia de la tecnología órgano-en-chip es el estudio de patógenos como Candida albicans. Este hongo en forma de levadura coloniza la piel y las mucosas, incluido el intestino humano, sin causar síntomas. En determinadas circunstancias, puede provocar infecciones peligrosas que pueden poner en peligro la vida. En Alemania, unas 40.000 personas se ven afectadas cada año por una infección invasiva por Candida.

Interacciones entre el hongo y el huésped reproducidas con precisión

El presente trabajo científico se centra en el desarrollo y la aplicación de un nuevo modelo de candidiasis intestinal en chip que imita con precisión las interacciones relevantes entre patógeno y huésped, como la adhesión, la invasión y la diseminación en el tejido. Dado que se han integrado macrófagos en el sistema, también se puede simular una respuesta inflamatoria. Al combinar análisis microbiológicos y basados en imágenes, el modelo permite cuantificar con precisión tanto la gravedad de la infección como la eficacia de fármacos antifúngicos como la caspofungina.

"La utilización de un modelo de intestino en chip permite obtener información fascinante sobre la patogenicidad de C. albicans y las alteraciones morfológicas durante el tratamiento antifúngico. La plataforma del chip nos permite estudiar la invasividad y la translocación del hongo en diferentes compartimentos tisulares. Al aplicar el tratamiento mediante un sistema de perfusión, podemos simular aún más una administración intravenosa tal y como se lleva a cabo en pacientes humanos", comenta Tim Kaden, estudiante de doctorado en Dynamic42, sobre las ventajas del sistema.

El Dr. Alexander S. Mosig, director del "laboratorio de inspiración" del Hospital Universitario de Jena, añade: "Nuestro trabajo conjunto no sólo ofrece conocimientos completamente nuevos sobre la patogénesis de la candidiasis, sino también enfoques prometedores para su tratamiento. La combinación de modelos innovadores y técnicas analíticas avanzadas nos permite desarrollar estrategias más eficaces contra esta infección potencialmente mortal."

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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