Imaginemos un microchip que no solo procesa información, sino que también es capaz de simular el funcionamiento de las neuronas del cerebro humano. Pues bien, eso es lo que lograron un grupo de científicos, en el marco del proyecto BrainChip4MED.
La iniciativa BrainChip4MED fue un desarrollo de investigación de dos años, en principio. Planteó la posibilidad de hacer réplicas de órganos neurológicos dentro de chips, con la finalidad de probar medicamentos (Horizon, 2024).
En este contexto, y con la financiación de la Unión Europea, un equipo del Laboratorio Ibérico Internacional de Nanotecnología (INL) creó el chip que imita a las neuronas del encéfalo. La doctora Raquel Rodrigues, ingeniera química y biológica, fue la jefa. Por su parte, el doctor Manuel Bañobre López ejerció como director del grupo de investigación (Cassauwers, 2024).
¿Cómo es el dispositivo de BrainChip4MED?
Este microchip del INL combina elementos químicos con funciones biológicas y tecnología de ingeniería. De esta manera, en muy poco espacio, los investigadores lograron instalar un sistema complejo de microbiosensores (Horizon, 2024).
En definitiva, lo que tenemos al final es al encéfalo en un chip. Dentro del dispositivo, todo sucede como sucedería en el cerebro humano. La principal diferencia es que los sensores permiten monitorizar esta simulación. Lo anterior es algo que no podemos hacer con tanta precisión en nuestro organismo (Cassauwers, 2024).
Una de las características especiales del invento del proyecto BrainChip4MED es su capacidad para recrear la barrera hematoencefálica. Esta membrana, en el cuerpo humano, está formada por células muy unidas entre sí, que funcionan como un filtro. Su objetivo es proteger al cerebro de sustancias nocivas que podrían llegar a él desde la sangre (Rodrigues et al., 2024).
El equipo de investigadores utilizó material bioorgánico para imitar la barrera hematoencefálica dentro del chip. También emplearon tecnología microfluídica para generar microcanales en el material, facilitando la circulación de líquidos y sustancias microscópicas (Cassauwers, 2024).
¿Cuál sería su utilidad?
Este brain on a chip o «cerebro en un chip» constituye un modelo de simulación avanzado. Es decir, una réplica del funcionamiento de nuestras neuronas en un espacio muy pequeño, y repleto de sensores (Horizon, 2024).
Vale aclarar que no es un chip cerebral, como lo es el de Neuralink, por ejemplo. No se instala dentro del cuerpo humano, sino que simula al encéfalo y sus funciones.
El microchip permitirá, sobre todo, probar nuevos medicamentos en un entorno controlado. Hará viable evaluar la eficacia de fármacos para el alzhéimer o el párkinson, antes de iniciar las pruebas en humanos. Incluso, podrían saltarse las pruebas en animales y acelerar el desarrollo de tratamientos que hoy demoran más de una década (Cassauwers, 2024).
La recreación de la barrera hematoencefálica es un verdadero plus del dispositivo. Esta no permite que los medicamentos lleguen al cerebro, cosa que limita el desarrollo de fármacos para enfermedades neurodegenerativas. La posibilidad de hacer pruebas controladas dentro del microchip podría acercarnos a soluciones para este desafío (Rodrigues et al., 2024).
El resultado final es una aceleración en el camino de un fármaco para pasar de la investigación al uso clínico. Hay muchos laboratorios que no invierten en medicamentos para el cerebro porque los costes son muy elevados. Ahora, la posibilidad de hacer pruebas en el chip reduciría los presupuestos (Cassauwers, 2024).
¿Cuál es el futuro del proyecto BrainChip4MED?
BrainChip4MED tiene potencial para transformar el tratamiento de trastornos cerebrales graves. El microchip del INL es uno de varios proyectos que se están desarrollando al mismo tiempo y en distintos lugares del mundo (Amirifar et al., 2022).
Aunque el prototipo ya está desarrollado, se estima que faltan años para que pueda ser utilizado en entornos clínicos. Según sus creadores, faltan pruebas adicionales y estudios científicos para validar su eficacia y seguridad. Adicionalmente hace falta su aprobación en el marco de las regulaciones legales (Cassauwers, 2024).
De todas maneras, los avances de BrainChip4MED ya dejan vislumbrar la medicina personalizada del futuro. Las tecnologías de simulación, como el microchip, permitirán adaptar terapias y tratamientos para cada persona, según sus características individuales.
Los investigadores del INL están convencidos de que dieron un gran paso adelante. Según el director Bañobre López, combatir el alzhéimer es una necesidad y, para ello, hay que encontrar nuevos fármacos. El microchip podría ser el camino más corto para lograrlo.
