En su artículo Your Mouth on a Chip, el NIDCR (NIH’s National Institute of Dental and Craniofacial Research) profundiza en las aplicaciones y posibilidades de los chips de tejido (también llamados órganos en chip) en el estudio de la biología humana.
Fabricados en plástico, con ranuras revestidas de células y canales que transportan aire y fluidos, estos chips pueden simular aspectos de la estructura y la función de ciertos órganos, y han sido diseñados para imitar diferentes partes activas del cuerpo humano, como tejido cardíaco o células pulmonares o cerebrales.
Además, esta tecnología podría ayudar en el descubrimiento de nuevos fármacos, acelerar la medicina personalizada e incluso eliminar la experimentación con animales.
Las diversas aplicaciones de los chips de tejido
En las primeras fases de investigación de enfermedades humanas, los científicos realizan estudios en animales o en células cultivadas en una placa de Petri. Sin embargo, los resultados obtenidos en animales no siempre pueden aplicarse a los humanos, y en las placas bidimensionales, las células se comportan de forma diferente a como lo hacen en el cuerpo humano. Aquí es donde se vuelve fundamental el papel de los chips de tejido, que crean un entorno favorable para que los tejidos crezcan en tres dimensiones y muestren respuestas más fieles a la realidad.
Aplicados a la salud bucal, los chips de tejido permiten observar el funcionamiento interno de la cavidad bucal al colocarse en diferentes puntos de esta, observaciones que pueden utilizarse para dar con mejores métodos de tratamiento para las enfermedades bucales.
Chips de diente
El primer diente en un chip fue desarrollado por el equipo del Dr. Luiz Eduardo Bertassoni, de la OHSU, fruto de un estudio publicado en 2020 en Lab on a Chip que buscaba entender la interacción de los microbios y los biomateriales usados en los empastes. «En cierto modo, es como si colocásemos una ventana en el tejido para observar cómo responde», dice el doctor Bertassoni.
Este chip, del tamaño de un sello, consiste en una fina lámina de molar humano intercalada entre dos cámaras:
- La cámara interior contiene la pulpa dental y está formada por células que mantienen la vitalidad del diente.
- La cámara exterior, que entra en contacto con las bacterias y los materiales orales.
Con este estudio, el equipo de Bertassoni pretendía dar respuesta a las dudas de los científicos sobre la reacción de las células internas del diente humano a los materiales dentales sin recurrir a pruebas en animales o cultivos celulares.
Para ello, aplicaron un ácido, una imprimación y un adhesivo en la superficie del molar, todos ellos materiales utilizados en las restauraciones dentales más comunes, y gracias a la carcasa transparente del chip, observaron la respuesta de la pulpa en tiempo real: tan sólo 24 horas después de la aplicación, se produjeron cambios en la forma y estructura de las células pulpares. Se hallaron, además, indicios de posibles daños fruto de la penetración de los materiales de restauración en las estructuras tubulares del diente, que podían alcanzar, dañar e incluso matar las células pulpares.
Un año después, en un estudio publicado en Journal of Dental Research, el equipo de Bertassoni descubrió que, aplicar diferentes materiales de restauración con propiedades biológicamente activas fomentaba el crecimiento de las células pulpares y sofocaba las bacterias causantes de caries, lo cual ayuda en el estudio de la interfaz del diente y da información sobre cómo los materiales dentales afectan a la genética, la salud y la supervivencia del diente.
Bertassoni prevé que el chip dental ayude a desarrollar materiales dentales menos dañinos y abra las puertas a la odontología personalizada.
Otros chips de tejido aplicados a la salud bucal
El NIDCR se encuentra financiando otros estudios cuyo epicentro son los chips de tejido enfocados a mejorar la salud bucal.
- Chips de glándulas salivales para probar fármacos que protejan estas glándulas de los efectos secundarios de la radioterapia aplicada contra los cánceres de cabeza y cuello.
- Chips que imitan el tejido de la barrera oral para comprender las enfermedades de las encías.
- Chip de tejido gingival, para desarrollar tratamientos para las úlceras bucales causadas por la terapia del cáncer.
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