El intestino delgado es un órgano multifacético que desempeña una variedad de funciones que incluyen la digestión de alimentos, la absorción de nutrientes y la solidificación de desechos, trabajando en conjunto con numerosos microorganismos comensales presentes en el lumen intestinal.

Reconociendo las limitaciones de los cultivos in vitro tradicionales en la investigación intestinal, se han utilizado técnicas innovadoras de microfabricación, como la impresión 3D. Estos modelos proporcionan condiciones microfisiológicas controladas y estandarizadas que imitan aspectos cruciales de las funciones orgánicas in vivo, incorporando elementos como matrices 3D y arquitectura multicelular.

Para replicar el intrincado microambiente y la función de los tejidos intestinales, un equipo de investigadores de la Universidad de Calgary (Canadá) diseñó una biointerfaz de alto rendimiento, inspirada en la naturaleza, que permite la formación acelerada de construcciones de tejido humano en 3D, tal como describen en 'Nature Communications'.

"Se trata no solo de un modelo del intestino, sino de un sistema vivo y relevante para los humanos",  indicó el Dr. Amir Sanati Nezhad,  investigador principal del proyecto. "Fue diseñado para ofrecer velocidad, escalabilidad y relevancia biológica, lo que lo transforma todo en el desarrollo de fármacos, la evaluación de seguridad y la investigación de enfermedades", agregó.

Variedad de aplicaciones

Con un tamaño similar al de una memoria USB, el chip intestinal utiliza pequeñas cantidades de líquido para crear un modelo realista del intestino. El chip se utiliza en diversos entornos, como la monitorización en tiempo real del comportamiento celular, y apoya la investigación de enfermedades como la enfermedad inflamatoria intestinal y el cáncer colorrectal.

Los fabricantes de fármacos y otros investigadores podrían usarlo, según sus responsables, para evaluar productos farmacéuticos, productos de cuidado personal y cómo los aditivos alimentarios interactúan con el intestino. "El chip reproduce características clave del intestino (función de barrera, capa mucosa, actualización nutricional, señales inmunes), lo que lo hace ideal para evaluar cómo responde el intestino a exposiciones del mundo real", detalló Sanati Nezhad,  profesor del Departamento de Ingeniería Biomédica.

El chip intestinal no solo es más rápido, sino que, según los autores del informe, también es más inteligente que las alternativas actuales, ya que está automatizado y permite la prueba simultánea de múltiples afecciones o compuestos, lo que favorece flujos de trabajo más rápidos en la detección de fármacos y la toxicología.

"Se trata de un importante avance en el modelado intestinal", según Sorosh Abdollahi, estudiante de doctorado de Schulich y primer autor del trabajo. "Combina precisión biológica con rapidez práctica, lo que convierte a la tecnología en una puerta de entrada para explorar cómo las alteraciones intestinales pueden impulsar la neurodegeneración, los trastornos inmunes y el cáncer, entre otras patología", concluye dicho experto.