Puede tomar hasta quince años y 5000 millones de dólares para que un nuevo medicamento pase todas las pruebas y gane la aprobación de la Administración de Alimentos y Fármacos (FDA, por sus siglas en inglés). Antes de que los investigadores prueben un compuesto en seres humanos deben haber realizado pruebas en cajas de Petri y en animales, como ratones y monos. Con frecuencia, estos estudios producen datos mixtos que no dicen mucho a los investigadores sobre si el medicamento es seguro y eficaz para los seres humanos.
Los científicos han buscado formas de reducir los costos y el índice de fracasos en las pruebas de medicamentos. Los investigadores del Instituto Wyss de Harvard de Ingeniería Biológicamente Inspirada han desarrollado una hermosa solución: órganos sobre chips. Los microchips de polímeros claros y flexibles, del tamaño de una unidad de memoria portátil, están forrados con células humanas. Cada uno representa un sistema diferente de órganos humanos, como pulmones, corazón e intestinos. El objetivo es crear diez sistemas de órganos diferentes que pueden unirse mediante canales de vasos sanguíneos para simular la fisiología humana en una microescala y proporcionar una manera más barata y más segura de probar nuevos fármacos.
En 2008, el equipo desarrolló y probó su primer chip “organoide” para imitar la función mecánica de los pulmones humanos. Contiene vías diminutas, separadas por una membrana porosa para crear dos vías huecas distintas, una forrada con células de pulmón humano y la otra con células de vaso capilar. El aire es succionado a través de los canales laterales para simular la respiración. Don Ingber, director fundador del Instituto Wyss, y su equipo introdujeron bacterias en el canal pulmonar del chip y glóbulos blancos en el canal capilar. Observaron que los glóbulos blancos penetraban la membrana y atacaban las bacterias en el canal de células pulmonares, exactamente lo que ocurriría en pulmones humanos que combaten una infección.
Aunque todavía no hay suficientes datos para probar que los chips son lo suficientemente confiables para dejar sin trabajo a los roedores, Ingber afirma que es sólo cuestión de tiempo; espera que estén probados y listos para el mercado en dos años. “[La FDA] nos dijo que si eran tan buenos como los animales, considerarían la probabilidad de aceptar los datos proporcionados por una compañía farmacéutica a partir de uno de estos modelos en lugar de un modelo animal.”