Evatar, un aparato de reproducción femenino artificial capaz de reproducir el ciclo menstrual

Un equipo de científicos estadounidenses ha desarrollado un aparato de reproducción femenino artificial completo llamado Evatar, capaz de recrear un verdadero ciclo menstrual de 28 días y liberar, finalmente, un óvulo.

El nuevo dispositivo es una representación 3D en miniatura del aparato de reproducción de la mujer, con sus ovarios, trompa de falopio, útero, vagina y cérvix.

El dispositivo, que forma parte de los denominados “órganos en un chip”, incluye también un hígado, necesario para metabolizar algunas de las sustancias empleadas.

Su principal función será el estudio de fármacos y de la biología básica de la reproducción femenina con el fin de tratar de comprender mejor enfermedades como la endometriosis, los fibromas (que afectan hasta al 80% de las mujeres), el cáncer o la infertilidad.

Evatar, un aparato de reproducción femenino artificial

Crédito: Northwestern University


Por qué el desarrollo de Evatar era tan necesario

A menudo, las pruebas de laboratorio y con animales que los científicos tienen a su disposición en las primeras fases de sus investigaciones no pueden predecir la eficacia de la terapia o sus posibles efectos secundarios en los seres humanos.

Este uso de modelos inexactos hace que, con frecuencia, se desperdicien muchos años y millones de dólares en investigación, mientras los pacientes esperan por tratamientos eficaces.

Para resolver este problema se creó el programa “Tissue Chip for Drug Screening“, que financia el desarrollo de plataformas en 3D con células y tejidos humanos vivos, más conocidos como “órganos en un chip”.

Evatar es el resultado de uno de los múltiples proyectos financiados con este programa, que ha dado lugar anteriormente a otros órganos artificiales como pulmones o un hígado.

Con estos nuevos órganos artificiales se espera resolver el problema mencionado, dado que ofrecen a los investigadores una alternativa científicamente válida para predecir la eficacia y seguridad de los tratamientos desde las primeras fases de investigación.

Por otra parte, evita un serio problema presente en la mayoría de las investigaciones y es que, si bien actualmente alrededor de la mitad de los participantes en los ensayos clínicos financiados por el NIH ya son mujeres, no sucede lo mismo en las investigaciones preclínicas.

En las investigaciones preclínicas llevadas a cabo hasta la fecha, ha sido práctica habitual el uso principalmente de animales machos y de sus células, dando lugar a una enorme falta de información sobre la salud de las mujeres y la fisiología femenina.

Evatar, componentes y funcionamiento

Desde 2012, el equipo de investigadores, financiado por el NCATS y varios NIH, y formado por científicos de la Universidad Northwestern, el Laboratorio Charles Stark Draper y la Universidad de Illinois en Chicago (UIC), ha estado trabajando en el desarrollodo de Evatar.

Cada uno de ellos ha estado trabajando en el desarrollo de uno de los órganos para, posteriormente, combinar sus trabajos y reunirlos en una única plataforma integrada en 3D que cabe en la palma de una mano y consta de tres capas:

  • Una capa superior: contiene múltiples componentes que sostienen individualmente las células de cada uno de los cinco órganos.
  • Las dos capas inferiores: contienen las bombas y tubos miniaturizados (llamados microfluidos) que imitan el entorno del cuerpo humano y transportan los líquidos y hormonas a través de cada uno de los tejidos.

Estas microbombas eléctricas hacen circular un cóctel azul de nutrientes y hormonas, que sirve como un sustituto de la sangre y permite que los tejidos se comuniquen entre sí, imitando el funcionamiento real del aparato reproductor femenino.

Los órganos artificiales se pueden insertar o quitar de la base de la plataforma según sea necesario.

Cabe señalar que Evatar contiene células humanas reales, obtenidas de mujeres sometidas a cirugía por otros motivos.

Además, se incluyó también un mini hígado artificial, que si bien no forma parte del aparato reproductor femenino, es fundamental para metabolizar las hormonas reproductoras y regular los efectos de tratamientos como la quimioterapia o los disruptores endocrinos.

Evatar es capaz de reproducir el ciclo menstrual de 28 días de las mujeres y liberar, finalmente, un óvulo maduro.

Perspectivas de futuro del Evatar

En un futuro, el objetivo final es poder utilizar células madre de una paciente individual para crear un modelo personalizado de su sistema reproductivo.

“Si tuviera tus células madre y creara un corazón, un hígado, un pulmón y un ovario, podría probar 10 medicamentos diferentes en 10 dosis diferentes sobre ti y decir: ‘Este es el medicamento que ayudará a tu Alzheimer o Parkinson o diabetes'”, señaló la Dra. Teresa Woodruff, directora del Women’s Health Research Institute y una de las autoras del proyecto.

“Es lo último en medicina personalizada, un modelo de tu cuerpo para probar fármacos”.

“Esto nos ayudará a desarrollar tratamientos individualizados y a ver cómo las mujeres pueden metabolizar los fámacos de forma diferente a los hombres”, aseguró Woodruff.

Los investigadores han dado a conocersu trabajo en Nature Communications, con el título: “A microfluidic culture model of the human reproductive tract and 28-day menstrual cycle”.

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