Investigadores han diseñado una “vagina en un chip”

Usando piezas flexibles de silicona, los investigadores han logrado desarrollar tejido que puede imitar las complejas interacciones físicas entre las células y los fluidos vaginales, creando modelos de órganos tridimensionales maleables. Este tipo de enfoque algún día podría ayudar a los investigadores a probar tratamientos para las infecciones bacterianas de la vagina. Los detalles del estudio se publican en BMC.

El microbioma vaginal es un entorno muy complejo. Por un lado, sabemos que una dominancia de especies de Lactobacillus no inertes es óptima y está fuertemente correlacionada con una buena salud ginecológica y obstétrica. Por otro lado, la presencia de varias otras bacterias, similares a las comunidades que se encuentran en la vaginosis bacteriana, se asocia con efectos adversos.

Los investigadores llevan varios años explorando diversas estrategias terapéuticas destinadas a modular la composición de este microbioma vaginal. Sin embargo, hasta la fecha no existe un modelo capaz de reproducir fielmente este microambiente epitelial para explorar posibles terapias. Aquí es donde entran el Dr. Don Ingber y su equipo.

El Dr. Don Ingber se ha especializado por más de quince años en la fabricación de órganos “en un chip”. El objetivo es cultivar varios tejidos tomados de donantes para luego poder trabajar con ellos. En los últimos años, el investigador ha desarrollado así pulmones, hígado, intestinos e incluso piel. Más recientemente, agregó a su lista un órgano mucho menos estudiado: la vagina.

Vaginosis bacteriana

Esta “vagina en chip” se hizo a partir de células vaginales donadas por dos mujeres. El modelo, cultivado de tal manera que los tejidos pudieran responder a las fluctuaciones en los niveles de estrógeno y la presencia de bacterias, imitó con éxito las características clave del microbioma vaginal, según el estudio financiado por la Fundación Gates.

En detalle, los investigadores pudieron imitar cómo una vagina real reacciona a los ambientes bacterianos buenos y malos. Por ejemplo, el tejido reaccionó positivamente a un cóctel de lactobacilos, un tipo de bacteria que digiere azúcares y produce ácido láctico. Estas bacterias, que generan un ambiente ácido en el interior de la vagina humana, protegen al órgano de infecciones. Por el contrario, la inflamación aumentó y las células se dañaron rápidamente cuando los investigadores incorporaron otras bacterias asociadas con infecciones vaginales.

Estas reacciones son similares a lo que sucede cuando una mujer contrae vaginosis bacteriana, que básicamente se desarrolla como resultado de una sobreabundancia de bacterias dañinas en el microbioma vaginal. Su presencia reduce el nivel de acidez y, a veces, causa picazón y aumento de la secreción.

La vaginosis bacteriana generalmente se trata con antibióticos, pero las tasas de recaída son altas. Si no se trata, aumenta el riesgo de desarrollar infecciones de transmisión sexual y cáncer de cuello uterino. En mujeres embarazadas, la vaginosis bacteriana también puede aumentar el riesgo de parto prematuro o bajo peso al nacer.

vagina de pulgas
Un ‘chip vaginal’ que muestra el epitelio vaginal, el revestimiento interno de la vagina, con distintas capas y estructuras de tejido en amarillo. Crédito: Instituto Wyss de la Universidad de Harvard

Un enfoque prometedor

A pesar de estos riesgos, la vaginosis bacteriana sigue siendo poco estudiada, de ahí la importancia de este tipo de estudio. Si bien es relativamente fácil encontrar mujeres dispuestas a dar muestras vaginales, es mucho más difícil encontrar voluntarias para probar nuevos medicamentos. Además, los modelos animales son mucho menos efectivos. De hecho, mientras que las vaginas de los humanos sanos están compuestas por aproximadamente un 70 % de lactobacilos, rara vez representan más del 1 % del microbioma en otros mamíferos. Entonces, cuando las células vaginales se mezclan con bacterias, rápidamente toman el control.

En otro estudio publicado recientemente esta semana, los investigadores también demostraron que un hígado cultivado de esta manera era de siete a ocho veces mejor para predecir las respuestas humanas a 27 medicamentos que los modelos animales.

Sin embargo, tan prometedor como es, el enfoque de “vagina en un chip” todavía tiene algunas limitaciones. De hecho, en el “mundo real”, el microbioma vaginal cambia dramáticamente en respuesta a diferentes factores, como la menstruación, las relaciones sexuales, las fluctuaciones hormonales o la toma de antibióticos. Además, otros tipos de células importantes en la vagina, como las células inmunitarias, aún no están integradas en este trabajo.

Por lo tanto, serán necesarios otros estudios más “sofisticados” antes de comprender realmente cómo funciona el microbioma vaginal y cómo reacciona a las infecciones.