Por su complejidad, durante años ha sido un desafío emular un ojo humano para fines de investigación: un nuevo adelanto soluciona ese problema
17.08.2019 • 15:24hs • Chip ocular
Chip ocular
Impresionante logro científico: crean réplica de ojo humano en un chip del tamaño de una moneda
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La complejidad del ojo humano es tal, que hasta el padre de la teoría de la evolución, Charles Darwin, pensaba que no podía haber sido resultado de la selección natural.
Su estructura es tan compleja que hace que sea difícil de replicar, y para investigación médica los científicos o prueban células oculares en placas de petri o usan animales como modelo.
Ahora, un grupo de investigadores de la Universidad de Pensilvania ha creado un ojo artificial humano en un chip, que podría cambiar la forma en la que se estudian los ojos.
El ojo modelo, descrito en la publicación científica Nature Medicine y el resultado de la colaboración entre oftalmólogos y bioingenieros, está construido en un chip transparente de forma octagonal que tiene el tamaño de una moneda de 10 céntimos. En el centro hay una estructura en forma de lente de contacto que contiene células de la capa frontal del ojo (la córnea) y células de la conjuntiva, juntas forman la superficie del ojo. El "párpado" en este caso es un rectángulo de gelatina que se desliza sobre la estructura para imitar el parpadeo y pequeños canales sobre el ojo ofrecen la forma de generar lágrimas.
Probablemente ya hayas parpadeado varias veces desde que empezaste a leer este artículo. Este esfuerzo subconsciente ayuda a mantener tus ojos hidratados para que no se sequen, creando una delgada capa sobre la superficie de tu ojo. Dan Huh, autor principal en el estudio y profesor asociado en la Universidad de Pensilvania, está particularmente centrado en crear órganos en chips.
Huh dijo que parpadear es exactamente la cualidad que su equipo quería replicar en su modelo de ojo.
"Desde el punto de vista de la ingeniería, nos parece interesante pensar sobre la posibilidad de imitar el entorno dinámico de un ojo humano que parpadea" dijo Huh. Imitar con éxito esa película también les permitió a los científicos modelar un problema conocido como enfermedad del ojo seco (DED, por sus siglas en inglés) que puede resultar en inflamación y picazón a causa de una falta de hidratación.
Para inducir la enfermedad en su chip, el equipo de investigación redujo el parpadeo artificial de 12 veces por minuto a solo seis veces por minuto. Esto redujo significativamente el volumen de lágrimas. El equipo entonces probó un medicamento que estaba investigándose y vieron que redujo parte de la inflamación asociada con el DED.
Señalan que los mecanismos detrás de esta acción no se acaban de entender, pero podrían estar debidos a la lubricación o por el hecho de haber parado moléculas concretas que habrían provocado el proceso de inflamación.
El modelo a escala de un ojo no incluye todas las células del ojo humano. Le faltan vasos sanguíneos y nervios, además de una muestra de las células inmunes que suelen estar presentes en el ojo. En enfermedades como la de los ojos secos, la respuesta inmune juega un papel predominante en cómo se manifiesta una enfermedad. Y hay otras limitaciones que señalaron los científicos, como la imposibilidad de imitar fidedignamente la producción de lágrimas o cómo podría interactuar el ojo con sistemas fisiológicos presentes en humanos.
"Espero que nuestra plataforma de ojo en un chip avance más y se use para una gran variedad de aplicaciones, más allá de probar medicamentos. En el futuro podrían ser para pruebas de lentes de contacto o cirugías", dijo la estudiante de doctorado Jeongyun Seo, una de las coautoras del estudio, indicó Cnet.
