Biomodelos son modelos que intentan reproducir, en el laboratorio, la fisiología humana de la forma lo más real posible para la realización de diferentes estudios, principalmente relacionados con el desarrollo de enfermedades y posibles formas de tratarlas y curarlas.
En la última década la biomedicina ha avanzado mucho en el campo de los biomodelos a través de diferentes técnicas de biotecnología. A continuación, destacamos tres ejemplos entre los más ampliamente usados en investigación: modelos animales, bioimpresión 3D y organoides. En todos los casos, el objetivo es el mismo: encontrar la manera lo más fiable posible de obtener resultados que se puedan extrapolar a las personas.
La utilización de biomodelos permite, por ejemplo, realizar ensayos de eficacia, toxicidad y posibles efectos adversos de nuevos fármacos, estudiar el desarrollo de una enfermedad en concreto y encontrar nuevas dianas terapéuticas para diversas enfermedades. Son por tanto una herramienta absolutamente esencial en la investigación en biomedicina.
Los modelos animales son sin duda los más conocidos, y se trata de la utilización de animales tales como la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster), el pez cebra (Danio rerio) y el ratón (Mus musculus) en experimentos previos a pruebas con humanos.
La bioimpresión 3D y los organoides a su vez, buscan, entre otras cosas, justamente reducir la utilización de animales en la experimentación y los problemas éticos que ello conlleva. Una gran diferencia y ventaja de estas dos tecnologías respecto a la utilización de animales, es que todo se hace utilizando células humanas, lo que elimina los sesgos en los resultados debido a la diferencia entre especies. Ambas tecnologías de basan en el cultivo de células 3D in vitro que reproduce la composición fisiológica y celular de los tejidos y órganos.
Además, al utilizar células humanas, estos biomodelos son “personalizables”, ya que las células pueden venir de un paciente en concreto y permitir el desarrollo de estudios y terapias individualizadas. Por ejemplo, estas tecnologías se están empezando a usar en el campo de la oncología para predecir la respuesta que el tumor de un paciente puede tener frente a un determinado tratamiento.
La bioimpresión 3D se basa en adaptar la técnica de impresión que conocemos utilizando biotintas y materiales biocompatibles. La idea es imprimir una estructura 3D con la forma deseada y crear las condiciones ideales de crecimiento celular para que los diferentes tipos celulares puedan colonizar esta estructura hasta formar el órgano o tejido.
A su vez, los organoides se obtienen a partir de células madre adultas y células madre pluripotentes, que al tener capacidad de autorrenovación y diferenciación se desarrollan y forman miniórganos en 3D que se asemejan a un órgano real. Se pueden usar en dispositivos llamados “organ-on-a-chip” que permiten monitorizar diferentes parámetros biológicos, y también en aplicaciones como edición genética.
De momento, el material biológico impreso en 3D y los organoides se utilizan en los laboratorios como biomodelos para la investigación y el estudio de enfermedades y sus tratamientos, pero en un futuro quizás no muy distante, se podrían utilizar incluso para trasplantes.
