El uso de modelos alternativos a la experimentación animal para pruebas de medicamentos antes de pasar a ensayos en humanos va abriendose camino. Este cambio transformador en las regulaciones normativas sirve como fuerza impulsora, inspirando la búsqueda de modelos in vitro avanzados, como ensayos basados ​​en células y modelos basados ​​en organoides o inteligencia artificial que sean capaces de reemplazar o reducir el uso de animales en la evaluación de la eficacia y seguridad de los medicamentos. El objetivo es acelerar la progresión de la investigación preclínica a los ensayos clínicos en humanos a través de un proceso de desarrollo de fármacos más eficiente y rentable.

En el desarrollo de terapias efectivas, en este caso, para la aterosclerosis, los modelos in vitro se utilizan comúnmente para evaluar la eficacia y seguridad de nuevas terapias antes de proceder a complejos estudios clínicos e in vivo. En este campo, investigadores de la Universidad de Alabama en Birmingham (EEUU) han desarrollado una innovadora lámina vascular de nanomatriz de tres capas en 3D que posee múltiples características de la aterosclerosis para desarrollar un ensayo funcional de alto rendimiento de candidatos a fármacos para tratar esta enfermedad.

"Los modelos actuales de aterosclerosis in vitro tienen limitaciones significativas, incluida la falta de una arquitectura vascular de tres capas y características ateroscleróticas limitadas", explicó Ho-Wook Jun, profesor del Departamento de Ingeniería Biomédica de la UAB y autor correspondiente. "Además, no hay ningún modelo de aterosclerosis 3D escalable disponible para la evaluación de posibles terapias mediante ensayos de alto rendimiento".

En cambio, la nueva lámina vascular de nanomatriz de tres capas in vitro en 3D con múltiples características críticas de aterosclerosis, o VSA, desarrollada por estos expertos, incluye disfunción de células endoteliales, reclutamiento de monocitos, presencia de macrófagos, remodelación de la matriz extracelular, transición del fenotipo de las células del músculo liso, secreción de citocinas inflamatorias y células espumosas. e inicio de la calcificación. Por tanto, el VSA proporciona un entorno que imita la aterosclerosis humana para la evaluación de fármacos, según se ha publicado en la revista ´Biomaterials´.

"Este estudio se centra en demostrar el uso de VSA como una forma rentable y eficiente de investigar la eficacia terapéutica", explicó el prof. Jun Chen, coautor de este trabajo. "Los VSA ofrecen una metodología de alto rendimiento y permiten una cantidad relativamente grande de réplicas biológicas, lo que también los hace ideales para la investigación mecanicista. Por ejemplo, los VSA se pueden personalizar para inducir aterosclerosis en estructuras de una, dos o tres capas, lo que proporciona información sobre el efecto de capas discretas en la aterogénesis, particularmente la capa de fibroblastos. Además, las láminas vasculares se pueden ampliar para desarrollar ensayos de alto rendimiento para pruebas de seguridad de medicamentos, lo que ayuda a determinar parámetros farmacológicos y toxicológicos para su uso en modelos animales", agregó.

"La alta eficiencia y escalabilidad de los ensayos funcionales evaluados por VSA deberían facilitar el descubrimiento y desarrollo de fármacos para la aterosclerosis", concluyó el prof. Chen.