Crean un material que simula las células humanas y reduce los ensayos clínicos con animales

Uno de los retos de la comunidad científica es encontrar nuevas formas de probar sustancias químicas, tanto para ser utilizadas como posibles fármacos como para evaluar posibles efectos nocivos, sin utilizar animales. Y eso es lo que ha hecho un equipo de investigadores de la Universidad de las Islas Baleares (UIB) y de la Universidad de Valencia (UV). Los científicos han sintetizado un nuevo material químico que simula de forma artificial la composición de las membranas de las células humanas y que permite predecir cómo los medicamentos y contaminantes pueden pasar a través de las membranas intestinales sin necesidad de tener que realizar pruebas en animales vivos. 

La investigación se recoge en un artículo de la revista Analytical Chemistry de la American Society of Chemistry y ha sido publicada por investigadores del grupo de investigación en Análisis por Inyección en Flujo y Análisis de Trazas (FI-TRACE) del Departamento de Química de la UIB, en colaboración con investigadores del Departamento de Química Analítica de la Universidad de Valencia.

Imitando el cuerpo humano

Hasta ahora, para otras investigaciones similares, el parámetro que se utilizaba para predecir cómo las sustancias se absorben, acumulan o eliminan de nuestro cuerpo cuando las comemos se basaba en la hidrofobicidad de las sustancias, una propiedad que describe cómo éstas se comportan en contacto con el agua. Esta característica es importante, dado que las moléculas más hidrofóbicas son las que tienen mayor tendencia a acumularse en los tejidos biológicos. Ahora bien, el parámetro de la hidrofobicidad no es suficientemente preciso para hacer esta predicción, ya que sólo mide la tendencia de la sustancia a disolverse en grasas sin tener en cuenta cómo interactúan las sustancias con otros componentes de las células de nuestro cuerpo, cómo son los fosfolípidos.

En el estudio, los investigadores proponen una nueva forma de probar las sustancias que utiliza una imitación de las membranas celulares como base., permitiendo estimar cómo se mueven las sustancias a través del intestino humano.  Además, han examinado con detalle cómo esta imitación de la membrana interactúa con las sustancias, y han evaluado la síntesis de nuevos materiales que contienen monocapas finas de fosfolípidos, bicapas de fosfolípidos o pequeñas vesículas de fosfolípidos.

Los datos obtenidos con este nuevo material biomimético sintetizado se han mostrado muy útiles para predecir cómo las sustancias interaccionan y se mueven a través del intestino, siendo equiparables a los costosos modelos in vivo que se utilizaban antes. 

Este estudio abre nuevas posibilidades en laboratorio para evaluar cómo las sustancias químicas se comportan cuando las ingerimos, especialmente aquellas que son preocupantes por su impacto en la salud humana y el entorno.  El descubrimiento también abre la puerta al diseño de nuevos medicamentos y a entender mejor cómo ciertos contaminantes pueden afectar a nuestra salud y al entorno. 

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