¿Sabías que podemos estudiar órganos humanos dentro de microchips? Esta innovadora tecnología, conocida como órganos en chip, está revolucionando la forma en que investigamos la respuesta del cuerpo humano a sustancias químicas, ingredientes alimentarios, fármacos o cosméticos. Se trata de dispositivos microfluídicos del tamaño de una memoria USB, que simulan de forma realista las funciones fisiológicas de órganos humanos como el intestino, el hígado o la piel, utilizando cultivos celulares vivos.
Órganos en chip: Potencial y aplicaciones
Un hígado en chip que permite estudiar cómo metaboliza los medicamentos sin necesidad de humanos; un cerebro en chip que permite probar fármacos para enfermedades cerebrales sin afectar a pacientes; o un riñón en chip, que está revolucionando la investigación en toxicidad renal al permitir evaluar el filtrado, la reabsorción y la excreción de compuestos reproduciendo fielmente la función renal humana. Estos son solo algunos ejemplos del gran potencial que ofrecen los órganos en chip como herramientas avanzadas para la investigación biomédica.
Sin embargo, los órganos en chip están generando a su vez un c seguridad, eficacia y funcionalidad de compuestos en otros sectores industriales. Al simular de forma precisa las funciones de órganos humanos, podemos hacer estudios más predictivos y sin recurrir a animales.
Aplicación de los órganos chip en alimentación: bioaccesibilidad, metabolismo y microbiota
En el ámbito alimentario, los modelos de intestino en chip permiten simular el proceso digestivo y la absorción de nutrientes o ingredientes funcionales a lo largo del tracto gastrointestinal. Esto resulta clave para:
- Estudiar la biodisponibilidad de compuestos bioactivos, como polifenoles, probióticos, vitaminas o péptidos.
- Analizar la interacción con la microbiota intestinal, en condiciones dinámicas y controladas.
- Evaluar el potencial efecto inflamatorio o inmunomodulador de ingredientes innovadores.
Estos sistemas replican funciones clave del tracto gastrointestinal, lo que permite analizar con precisión cómo se liberan, absorben y metabolizan los nutrientes y compuestos bioactivos. Basados en metodologías dinámicas in vitro, alineadas con los principios de los órganos en chip, ofrecen una alternativa eficaz a los ensayos en humanos o animales, con alta reproducibilidad y una gran fidelidad fisiológica. Son especialmente útiles para validar alimentos funcionales, nutracéuticos y suplementos innovadores.
Aplicación de los órganos chip en cosmética: sostenibilidad, seguridad dérmica y eficacia de principios activos
En la industria cosmética, los órganos en chip representan una herramienta revolucionaria para evaluar la toxicidad dérmica, la eficacia de ingredientes activos y la interacción con la piel humana, sin recurrir a la experimentación animal.
Modelos como “piel en chip” permiten reproducir las capas y funciones clave de la piel, incluyendo la barrera epidérmica, el sistema inmunológico local y la vascularización. Gracias a estos sistemas, podemos obtener datos útiles para:
- Evaluar la irritación o sensibilización cutánea de nuevos cosméticos.
- Estudiar la penetración transdérmica y el comportamiento de nanomateriales o ingredientes encapsulados.
- Medir en tiempo real la eficacia de principios activos, como antioxidantes, péptidos o filtros solares, en condiciones fisiológicas simuladas.
Además, estos enfoques están alineados con la creciente demanda de alternativas éticas y sostenibles en I+D cosmética, y cumplen con los requisitos regulatorios europeos.
Aplicación de los órganos chip en farmacia: desarrollo más ágil y medicina personalizada
Los órganos en chip están transformando la forma en que se investigan y desarrollan nuevos medicamentos. Estos sistemas microfluídicos permiten simular funciones fisiológicas humanas complejas, como la circulación, el metabolismo hepático o la barrera hematoencefálica, en entornos controlados y reproducibles.
Gracias a ello, es posible:
- Evaluar la farmacocinética y farmacodinámica de compuestos en fases tempranas del desarrollo.
- Estudiar la toxicidad hepática, renal o cardíaca con mayor precisión que en modelos animales.
- Realizar pruebas de eficacia en condiciones patológicas simuladas, por ejemplo, por modelos de hígado graso o intestino inflamado).
- Avanzar hacia la medicina personalizada, utilizando células derivadas de pacientes para prever respuestas individuales a un tratamiento.
Esto no solo acelera los tiempos de desarrollo y reduce costes, sino que también mejora la predicción de efectos en humanos, lo cual es clave para aumentar la tasa de éxito en los ensayos clínicos.
Otras tecnologías emergentes capaces de reproducir funciones humanas esenciales son los ensayos de biodisponibilidad y bioaccesibilidad in vitro, los cuales están impulsando una innovación más segura, eficiente y en sintonía con las exigencias regulatorias y las expectativas del consumidor actual.
