'Placenta-on-a-chip' podría ofrecer una nueva visión del embarazo

Los investigadores han desarrollado una "placenta en un chip", un microdispositivo para imitar la estructura y la función de una placenta, de modo que puedan mejorar su comprensión de los procesos y trastornos placentarios.
La placenta en un chip podría permitir a los investigadores estudiar el funcionamiento interno de la placenta de manera más eficiente y a un costo menor que los modelos de placenta existentes.

El estudio, publicado en el Revista de Medicina Materno-Fetal y Neonatal, fue realizado por investigadores de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) y colegas con sede en los Estados Unidos y Corea del Sur.

"Creemos que esta tecnología puede usarse para abordar preguntas que son difíciles de responder con los sistemas actuales de modelo de placenta y ayudar a permitir la investigación sobre el embarazo y sus complicaciones", dice el autor del estudio, el Dr. Roberto Romero, jefe del Instituto Nacional de Salud Infantil y Desarrollo Humano (NICHD).

La placenta es un órgano que se desarrolla dentro del útero durante el embarazo para proporcionar nutrientes y oxígeno al bebé y para eliminar los productos de desecho de su sangre. Además, la placenta es en parte responsable de mantener las exposiciones ambientales perjudiciales, como las bacterias y algunos medicamentos, lejos del feto.

Si la placenta no funciona correctamente, puede comprometer la salud de la madre y el niño. Como resultado, los investigadores están ansiosos por saber con precisión cómo la placenta logra transportar ciertas sustancias y, al mismo tiempo, evitar las dañinas. Sin embargo, la investigación de la placenta es un asunto complicado.

No solo el estudio de la placenta en humanos requiere mucho tiempo, sino que también puede ser riesgoso para el feto en crecimiento. Los científicos que investigan el transporte placentario tienden a examinar las placentas animales o las células humanas cultivadas en un laboratorio por estas razones.

Si bien son útiles, estos estudios solo pueden imitar los procesos fisiológicos humanos en una medida limitada. Otro problema es que hay una falta de estandarización entre los investigadores de placenta, lo que lleva a resultados contradictorios debido a la variabilidad en las prácticas entre los laboratorios.

El dispositivo refleja con éxito la transferencia de glucosa de la placenta al feto

Para abordar estas limitaciones, los investigadores desarrollaron un prototipo de microdispositivo "placenta en un chip", siguiendo el ejemplo de otros nuevos desarrollos de órgano en un chip que prometen revolucionar la investigación de órganos y fármacos.

El dispositivo está diseñado para imitar la barrera materno-fetal de la placenta, utilizando células humanas dentro de su estructura. Dos cámaras están separadas por una membrana semipermeable, con una cámara que contiene células de una placenta y las otras que contienen células extraídas de un cordón umbilical.

Para el estudio, los investigadores probaron la función del dispositivo al evaluar cómo se transfería la glucosa desde la cámara materna que contiene las células placentarias a la cámara fetal que contiene las células del cordón umbilical.

Los investigadores encontraron que la glucosa se transfirió con éxito entre las dos cámaras de una manera que imitaba el proceso que ocurre naturalmente en el cuerpo humano.

"El chip puede permitirnos hacer experimentos de manera más eficiente y a un costo menor que los estudios con animales", afirma el Dr. Romero. "Con más mejoras, esperamos que esta tecnología pueda conducir a una mejor comprensión de los procesos placentarios normales y los trastornos de la placenta".

Un aspecto de los procesos placentarios humanos no reflejados por el microdispositivo son los niveles de estrés que ocurren en los capilares fetales. Los investigadores afirman que esto podría recrearse reduciendo el tamaño de la cámara fetal o aumentando la tasa de flujo de líquido en el lado fetal.

También reconocen que será necesario realizar más estudios que utilicen más células humanas. Sin embargo, a pesar de estas limitaciones, creen que su prototipo tiene el potencial de servir como una plataforma de bajo costo para explorar las características patológicas clave de las enfermedades de la placenta.

"Nuestro modelo de placenta en un chip representa un progreso emocionante en esta área y sienta las bases para estudios futuros que apuntan a explorar el potencial de la tecnología de órganos en chips para la biología reproductiva y la medicina", concluyeron los investigadores.

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