Un proyecto multicéntrico impulsa el desarrollo de tejido cardíaco en el laboratorio

Un consorcio multicéntrico ha puesto en marcha el proyecto Bioheart, una iniciativa financiada por el Gobierno de Navarra a través de la convocatoria de Proyectos Estratégicos de I+D. Este proyecto, coordinado por el Cima Universidad de Navarra, tiene el propósito de avanzar en la detección precoz de la cardiotoxicidad asociada a fármacos. Para ello, pretende desarrollar tejido cardiaco humano en el laboratorio, desde mini-corazones hasta órganos completos, que sirvan como modelos para el estudio y detección de cardiotoxicidad por tratamientos farmacológicos. Para conseguirlo debe afrontar el reto de avanzar en el desarrollo de tecnología de impresión 3D, biomateriales y generación de animales quimera.

Algunos tratamientos terapéuticos producen un daño en el músculo cardíaco como efecto secundario, esto se conoce como toxicidad cardíaca, de gran relevancia en pacientes de cáncer. El reto de Bioheart es crear en el laboratorio tejidos que simulen el comportamiento del corazón humano con el fin de usarlos como modelos de testeo industrial y preclínico de toxicidad de fármacos.

De esta forma, Bioheart busca unir tecnología de vanguardia en ámbitos tales como células madre, quimeras interespecie (generadas a raíz de la mezcla de células de dos especies animales distintas), impresión 3D y biofabricación de tejidos. Para lograr su objetivo, es necesaria la integración de distintos agentes esenciales.

Consorcio multidisciplinar

Bioheart aúna la experiencia de organismos de investigación de referencia en Navarra (Cima Universidad de Navarra, Navarrabiomed y AIN) y de actores del sector agroalimentario (Los Alecos) e industrial (Nadetech), junto con la capacidad clínica traslacional de los dos centros hospitalarios más importantes de la Comunidad Foral (Clínica Universidad de Navarra y Hospital Universitario de Navarra) y la participación de ADItech (Coordinador del Sistema Navarro de I+D+i, SINAI).

El Programa de Medicina Regenerativa del Cima trabaja mano a mano con la granja Los Alecos en el desarrollo de la tecnología necesaria para generar órganos humanizados a partir de células madre en animales de granja. Nadetech está desarrollando nuevos modelos de impresora 3D y AIN, a través del área de materiales avanzados, desarrollará los nuevos biomateriales y formulaciones de biotintas cardíacas para su uso en la bioimpresión 3D. Con ello, se busca proporcionar a las células cardiacas una matriz de propiedades adecuadas para su asentamiento y crecimiento, así como un refuerzo fibrilar para que el tejido desarrolle adecuadamente la función biológica de contracción muscular cardiovascular. Conjuntamente, la Fundación Miguel Servet, en su centro Navarrabiomed, se encargará de la generación y estudio de una colección de células valvulares que sirva como base para el diseño y generación de mini-válvulas humanas. Estos “prototipos” de válvulas serán esenciales para entender los procesos de cardiotoxicidad dentro del corazón de los pacientes. Para validar tales resultados también se realizará, junto con el Hospital Universitario de Navarra, un estudio retrospectivo para seleccionar a pacientes con toxicidad cardíaca debida a tratamientos de quimioterapia o radioterapia.

El Área de Terapia Celular de la Clínica Universidad de Navarra y el Programa de Medicina Regenerativa del Cima jugarán un papel clave, ya que cuentan con la tecnología necesaria para la generación de células cardíacas derivadas de pacientes. Además, disponen de una impresora 3D única en Navarra esencial para generar los minitejidos de corazón humano. Gracias a los nuevos materiales proporcionados por AIN, la Clínica Universidad de Navarra, el Cima y Navarrabiomed trabajarán conjuntamente en la generación de tejidos de miocardio y valvular, los principales afectados por la toxicidad cardiaca. Y dichos modelos permitirán además analizar las posibles diferencias sexo/género en la respuesta a agentes cardiotóxicos, avanzando en las estrategias de medicina personalizada. 

ADItech, coordinador del SINAI, es la entidad encargada de fomentar y ayudar a incluir la dimensión de género en el contenido de la investigación, a lo largo de toda la vida del proyecto. Se trata de una cuestión imprescindible para alcanzar la excelencia científica. Esto significa tener en cuenta las variables sexo (variable biológica) y género (variable sociocultural). Esta es la principal tarea de ADItech en los proyectos estratégicos de I+D en los que participa y para ello colabora con diferentes expertas a nivel mundial. Para Bioheart, en concreto, cuenta con la colaboración de la doctora Lourdes Chacón-Alberty.