Las enfermedades cardiovasculares suponen actualmente una de las primeras causas de muerte a nivel mundial. Sin embargo, los factores que motivan o acentúan tales enfermedades del corazón se esconden, en ocasiones, tras elementos poco conocidos. Entre otras causas, los medicamentos que son útiles para curar o paliar determinadas enfermedades pueden, al mismo tiempo, presentar efectos secundarios sobre otros órganos como el corazón, lo que los expertos conocen como cardiotoxicidad.

En este contexto, investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) y del Centro de Medicina Regenerativa de Barcelona (CMRñBí) ha creado un sistema capaz de producir en el laboratorio tejidos que simulan el comportamiento del corazón humano: laten, emiten señales eléctricas y responden a fármacos.

Este nuevo avance científico aparece en un artículo publicado en la revista Stem Cell Reports, donde los científicos explican que la nueva plataforma, una "minifábrica" bautizada con el nombre de CardioSlice, es capaz de producir, a partir de células madre pluripotentes humanas y de matrices tridimensionales, tejidos cardíacos con propiedades muy especiales.

Los tejidos producidos por este sistema de bioingeniería pueden servir para evaluar la toxicidad de medicamentos en el corazón sin necesidad de usar modelos animales. Según los investigadores, disponer de modelos de laboratorio que ayuden a comprender mejor la fisiología del corazón o a evaluar la cardiotoxicidad de los fármacos puede resultar de gran ayuda a la hora de desarrollar nuevos medicamentos o terapias como, por ejemplo, la medicina regenerativa.

Según detallan los investigadores, los tejidos artificiales que se obtienen con CardioSlice son capaces de latir de forma autónoma, producen una señal eléctrica similar a un electrocardiograma y responden a fármacos del mismo modo que lo hace un corazón humano.

Para ello, los científicos e ingenieros del IBEC y CMRñBí han diseñado y construido una cadena en paralelo de biorreactores que permiten estimular, observar y estudiar in situ la electrofisiología del tejido resultante y el impacto de factores externos como, por ejemplo, medicamentos con efectos cardiotóxicos.

Según ha explicado Elena Martínez, investigadora principal en el IBEC y profesora en la Universidad de Barcelona (UB), "CardioSlice es como una minifábrica de tejidos que nos podría ayudar a discernir qué medicamentos pueden dañar a nuestro corazón".

Los investigadores muestran en varios vídeos que el nivel de complejidad de los tejidos que CardioSlice permite obtener se observa en la actividad espontánea de los mismos en forma de contracciones y de señales análogas a las de un electrocardiograma.

Según exponen los investigadores en un comunicado, "la relevancia fisiológica de los tejidos producidos por CardioSlice, junto con su naturaleza escalable y la función de monitoreo electrofisiológico en línea, hacen que nuestra tecnología se sitúe a la vanguardia de la producción de macrotejidos cardíacos humanos diseñados hasta la fecha".

En este trabajo también han colaborado científicos de la Universidad de Barcelona (UB), de la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) y del Centro de Investigación Biomédica en Red en el área temática de Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER-BBN).