9 de febrero de 2023 — Durante años, los defensores de la salud de la mujer han argumentado que se necesita mucha más investigación sobre el cuerpo y la salud de la mujer. La primera «vagina en un chip» del mundo, desarrollada recientemente en el Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica de Harvard, podría contribuir en gran medida a lograrlo.
«La salud de la mujer no ha recibido la atención que merece», dice Don Ingber, MD, PhD, quien dirigió el equipo que creó el chip vaginal. El avance llamó rápidamente la atención de los medios de comunicación tras ser informado en el registro microbioma Fin de noviembre. Pero los investigadores esperan algo más que titulares. Ven el chip como una forma de facilitar la investigación sobre la salud vaginal y abrir la puerta a nuevos tratamientos que salvan vidas.
Es posible que haya oído hablar de los «órganos en un chip»: dispositivos diminutos del tamaño de una memoria USB diseñados para imitar la actividad biológica de los órganos humanos. Estos fragmentos de vidrio contienen células humanas vivas en ranuras que permiten el paso de fluidos para mantener o interrumpir la función celular. Hasta ahora, Ingber y su equipo del Instituto Wyss han desarrollado más de 15 modelos de chips de órganos, incluidos chips que imitan el pulmón, intestino, riñón, Y médula ósea.
La idea de desarrollar un chip vaginal surgió de una investigación, financiada por la Fundación Gates, sobre una enfermedad infantil llamada disfunción entérica ambiental, una enfermedad intestinal que se encuentra más comúnmente en entornos de bajos recursos y es la segunda causa principal de muerte en niños menores de 5 años. años. Fue entonces cuando Ingber descubrió cuánto influye el microbioma del niño en esta enfermedad.
Como resultado de este trabajo, la Fundación Gates se centró en la salud del recién nacido, específicamente en el impacto de la vaginosis bacteriana, un desequilibrio en la composición bacteriana de la vagina. La vaginosis bacteriana ocurre en 1 de cada 4 mujeres en todo el mundo y se ha relacionado con el parto prematuro, así como con el VIH, la persistencia del VPH y el cáncer de cuello uterino.
Al establecer la Consorcio de Investigación del Microbioma Vaginal, la fundación le pidió a Ingber que diseñara un chip de órgano que imitara el microbioma de la vagina. El objetivo era probar «bioterapéuticos vivos», o microbios vivos como los probióticos, que podrían restaurar la salud del microbioma de la vagina.
No existe otro modelo preclínico para realizar pruebas como esta, dice Ingber.
«El chip vaginal es una forma de ayudar a progresar», dice.
Impulsar más investigación sobre la salud de la mujer
La Fundación Gates ha reconocido que la salud reproductiva de las mujeres es un problema importante, no solo en los países de bajos ingresos, sino en todo el mundo. A medida que el proyecto evolucionaba, Ingber comenzó a escuchar de sus colegas mujeres cómo la ciencia médica descuidaba la salud reproductiva de las mujeres.
“Fue algo a lo que me volví sensible y me di cuenta de que era solo el punto de partida”, dice Ingber.
Tome la vaginosis bacteriana, por ejemplo. Desde 1982, el tratamiento ha girado en torno a los mismos dos antibióticos. Esto se debe en parte a que no hay un modelo animal para estudiar. Ninguna otra especie tiene la misma comunidad bacteriana vaginal que los humanos.
Esto hace que el desarrollo de cualquier terapia nueva sea «increíblemente difícil», dice Caroline Mitchell, MD, MPH, OB/GYN en el Hospital General de Massachusetts y miembro del consorcio.
Resulta que replicar la vagina en una caja de laboratorio es, para usar el término técnico, muy difícil.
«Aquí es donde un chip vaginal ofrece una oportunidad», dice Mitchell. «No es un rendimiento muy alto, pero es mucho más que un [human] ensayo clínico».
Como tal, el chip vaginal podría ayudar a los científicos a encontrar nuevos tratamientos mucho más rápido.
Al igual que Ingber, Mitchell también ve el chip como una forma de llamar más la atención sobre la necesidad en gran parte insatisfecha de la medicina reproductiva femenina.
“La salud reproductiva de las mujeres ha estado subfinanciada, subestimada y en gran medida ignorada durante décadas”, dice ella. Y puede haber llegado el momento del cambio: Mitchell dice que los Institutos Nacionales de la Salud la alentaron Avances en la investigación de los NIH sobre la salud de la mujer conferencia, celebrada en 2021 en respuesta a una solicitud del Congreso para abordar los esfuerzos de investigación sobre la salud de la mujer.
Más allá de la vaginosis bacteriana, Mitchell imagina que el chip podría ayudar a los científicos a encontrar nuevos tratamientos para las infecciones vaginales por hongos (candidiasis), la clamidia y la endometriosis. Al igual que con la vaginosis bacteriana, los medicamentos para micosis vaginal no han progresado en décadas, dice Mitchell. Los esfuerzos para desarrollar una vacuna contra la clamidia, que puede causar daño permanente al sistema reproductivo de la mujer, se han prolongado durante muchos años. Y endometriosisuna afección a menudo dolorosa en la que el tejido que forma el revestimiento uterino crece fuera del útero sigue sin estudiarse a pesar de que afecta al 10 % de las mujeres en edad fértil.
Aunque se están utilizando algunos modelos de ratones en la investigación de la clamidia, es difícil decir si se trasladarán a los humanos, dadas las diferencias bacterianas vaginales y cervicales.
“Nuestra comprensión de la fisiología básica del entorno de la vagina y el cuello uterino es otra área en la que lamentablemente somos ignorantes”, dice Mitchell.
Con ese fin, el equipo de Ingber está desarrollando chips más complejos que imitan la vagina y el cuello uterino. Uno de los miembros de su equipo quiere usar los chips para estudiar la infertilidad. Los investigadores han usado previamente los chips para ver cómo la vaginosis bacteriana y los cambios en la mucosa afectan la forma en que los espermatozoides migran hacia el tracto reproductivo.
El laboratorio ahora está conectando los chips de la vagina y el cuello uterino para estudiar infecciones virales del cuello uterino, como el VPH, y todo tipo de enfermedades bacterianas del tracto vaginal. Al aplicar moco cervical al chip vaginal, esperan aprender más sobre cómo los tejidos reproductivos femeninos responden a la infección y la inflamación.
“Siempre digo que los chips de órganos son como biología sintética a nivel de tejidos celulares y órganos”, dice Ingber. «Simplemente empieza y ve si [can] imitar una situación clínica.
A medida que hacen que los chips sean más complejos, tal vez agregando células de vasos sanguíneos y hormonas femeninas, Ingber espera poder estudiar la respuesta a los cambios hormonales durante el ciclo menstrual.
“Podemos comenzar a explorar los efectos del ciclismo a lo largo del tiempo, así como otros tipos de efectos hormonales”, dice.
Ingber también planea vincular el chip de la vagina con otros chips de órganos: ya ha vinculado con éxito ocho tipos de órganos diferentes. Pero por ahora, el equipo espera que el chip vaginal mejore nuestra comprensión de la biología reproductiva femenina básica y acelere el proceso de desarrollo de nuevos tratamientos para la salud de la mujer.
