2026-01-052026-01-05https://repositorio.uandes.cl/handle/uandes/68120Hay una necesidad crítica para mejorar el descubrimiento de fármacos existentes y la detección de toxicidad en nuevas drogas. Actualmente, modelos de cultivos celulares y animales sirven como ‘gold standard’ para este propósito, pero los contratiempos relacionados con tales modelos son los altos costos y resultados inciertos. Debido a la variabilidad en los resultados proporcionados por los modelos animales y los cultivos tradicionales 2D, ambos a menudo son pobres herramientas de eficacia y toxicidad de un fármaco en humanos. Esto crea una necesidad de desarrollar nuevas plataformas in vitro que son capaces de predecir la toxicidad en humanos teniendo en cuenta las características fisiológicas fundamentales de su funcionamiento in vivo. La alianza entre la ingeniería de tejidos, la técnica de impresión 3D y el uso de células humanas perfundidas mediante microfluídica es capaz de generar construcciones denominadas “órganos-en-un-chip” que intentan emular el funcionamiento de órganos humanos in vitro para predecir el comportamiento de drogas in vivo.<br/>En esta tesis hemos desarrollado tres plataformas para el cultivo de hepatocitos humanos en 3D. Se trabajó con la línea celular de hepatocarcinoma humano HepG2/C3A para evaluar la toxicidad del acetaminofeno (paracetamol / TYLENOL®) en las tres plataformas. La primera consistió en esferoides 3D bioimpresos en un biorreactor que fueron monitoreados a través de la secreción de biomarcadores, actividad metabólica celular, ensayos LIVE / DEAD® e inmunotinción durante 30 días. Este dispositivo permitió un seguimiento in situ de las condiciones de cultivo en 3D, permitiendo el acceso directo a la cámara hepática durante el experimento sin comprometer el funcionamiento de la plataforma. En la segunda plataforma se creó un órgano-en-un-chip vascularizado para recrear la barrera vascular capilar in vitro. La barrera vascular protege al resto del hidrogel con células del daño de drogas al retrasar el paso de las moléculas desde el intravascular al resto del constructo. La tercer plataforma se diseñó junto con un sensor de potasio para poder monitorear en tiempo real los niveles de potasio libres generados por el evento de muerte celular en la plataforma. A través de la detección del nivel de potasio en comparación a ensayos LIVE / DEAD® hemos visto que sensores pueden emplearse para monitorear órganos-en-un- chip y así reemplazar métodos bioquímicos tradicionales de mucho mayor costo. Las dosis tóxicas de acetaminofeno utilizadas en las plataformas son comparables a las dosis usadas en humanos y su respuesta toxicológica, haciendo que los resultados sean comparable con aquellos in vivo.<br/>Esperamos que esta tesis sirva como prueba de concepto de que los órganos-en-un-chip son herramientas valiosas para la prueba de toxicológica de drogas.info:eu-repo/semantics/restrictedAccessDoctoral Thesis