Una vagina en un xip per assajar tractaments

Don Ingber es dedica a fabricar òrgans per guanyar-se la vida. En trossos flexibles de silicona amb unes incisions en forma de canals diminuts, hi cultiva teixits capaços d’imitar les complexes interaccions físiques entre cèl·lules i fluids, i crea així uns models tridimensionals i mal·leables dels òrgans. Durant la passada dècada Ingber, bioenginyer de Harvard, ha fet més de 15 xips d’òrgans, com ara els que simulen pulmons, fetges, intestins i pell. I ara, com s’explica en un article publicat recentment, ha afegit a la llista un òrgan molt menys estudiat: la vagina.

La vagina en un xip es va crear a partir de les cèl·lules vaginals donades per dues dones. El model es va cultivar dins d’uns xips de cautxú de silicona de la mida d’un xiclet, amb uns canals que responen a uns nivells d’estrògens i bacteris fluctuants. Segons aquest estudi, el xip aconsegueix imitar les característiques més importants del microbioma vaginal, les comunitats de bacteris que proliferen en aquest òrgan i tenen un paper fonamental en la seva salut.

Com diu Ingber: “El xip és més realista que els models de laboratori d’aquest òrgan. Té tot el que es necessita per actuar com una vagina humana”. Com altres investigadors, és optimista sobre les possibilitats d’aquesta eina, que podria ser més útil per posar a prova els tractaments per a la vaginitis bacteriana, una infecció provocada per uns microbis nocius instal·lats a la vagina que afecta anualment un 30% de dones.

“Aquest sistema és un gran pas endavant”, diu Ahinoam Lev-Sagie, una ginecòloga del Centre Mèdic Hadassah de Jerusalem que estudia el microbioma vaginal i no ha participat en el nou estudi. Ella mateixa explica que, per problemes de seguretat, als investigadors els resulta difícil provar nous tractaments per a pacients amb infeccions recurrents. Diu que no costa gaire trobar voluntàries per donar mostres vaginals: “Però quan el que es vol és explorar fàrmacs capaços de funcionar, és dificilíssim trobar dones disposades a participar en aquests estudis”.

Un òrgan poc estudiat

Aquest treball, finançat per la Fundació Gates, ha utilitzat aquest xip per imitar la resposta d’una vagina real davant de medis bacterians bons i dolents. Els investigadors han demostrat que el teixit de l’interior del xip va reaccionar positivament a un còctel de lactobacils, un tipus de bacteri que digereix sucres i produeix àcid làctic, i crea així un medi àcid dintre de la vagina humana que la protegeix de les infeccions. Quan s’hi va cultivar un tipus diferent de bacteri —associat també a infeccions vaginals— en un xip sense lactobacils, la inflamació va créixer i les cèl·lules de seguida es van fer malbé.

Aquesta reacció s’assembla a la de la dones que contrauen vaginitis bacteriana, una malaltia en què els bacteris nocius s’apoderen del microbioma vaginal, en rebaixen l’acidesa i de vegades provoquen picor i augment de la secreció. La vaginitis bacteriana se sol tractar amb antibiòtics, però els índexs de recaiguda són alts. Si no es tracta, aquesta malaltia fa créixer el risc d’infeccions de transmissió sexual i el càncer de coll uterí. En el cas de les embarassades, pot augmentar el risc de part prematur o de baix pes dels nadons al néixer.

Tot i aquests riscos, la vaginitis bacteriana —i la vagina mateixa— encara s’estudien poc. Amanda Lewis, professora de la Universitat de Califòrnia (a San Diego) que estudia el microbioma vaginal, afirma: “La veritat és que no entenem de quina manera els bacteris desencadenen aquests processos a la vagina, i sovint ni tan sols quins en són els bacteris responsables. Com us podeu imaginar, una comprensió tan rudimentària d’un sistema fisiològic tan important comporta unes intervencions també rudimentàries o inexistents”.

El 2019 la doctora Lev-Sagie i altres investigadors israelians van publicar els resultats dels primers trasplantaments de microbioma vaginal del món. Van transferir secrecions amb abundància de bacteris i procedents de donants amb vagines sanes a la vagina de cinc dones que lluitaven amb una vaginosi bacteriana recurrent. Els va resultar extraordinàriament difícil fer el cribatge de les mostres per garantir que fossin segures i trobar pacients disposades a participar en l’experiment; en conseqüència, van tardar molts anys.

Un bon model amb limitacions

Hi ha altres models, en animals o de laboratori, però no són medis eficaços per provar el microbioma vaginal. Mentre que les vagines humanes sanes contenen un 70% de lactobacils, en altres mamífers aquests lactobacils poques vegades constitueixen més de l’1% d’aquest microbioma. I quan es barregen cèl·lules vaginals amb bacteris en una placa de Petri plana, els bacteris de seguida s’apoderen de les cèl·lules i les maten.

Com que el desenvolupament de molts fàrmacs es troba amb obstacles semblants, els xips d’òrgans són molt prometedors, explica Ingber, que té una patent per dissenyar el xip de silicona i ha fundat una empresa per fabricar-los i posar-los a prova: “S’han buscat models in vitro millors que imitin de debò la complexitat fisiològica, la complexitat estructural dels teixits. I això és el que hem fet amb els xips d’òrgans”.

En un altre article publicat aquesta setmana, l’equip d’Ingber demostra que un xip del fetge és set o vuit vegades millor que els models animals per predir les reaccions humanes a 27 fàrmacs.

Però, segons els científics, el xip de la vagina té limitacions. La doctora Lev-Sagie, del Centre Mèdic Hadassah de Jerusalem, assenyala que el microbioma vaginal canvia notablement com a reacció a la menstruació, les relacions sexuals, les fluctuacions hormonals i el consum d’antibiòtics. I, a més, no s’han inclòs a l’estudi cèl·lules vaginals força importants, com ara les immunitàries. Com diu Lev-Sagie: “La vida real és molt més complicada que la vagina del xip”.

I afegeix que per tenir un model més perfeccionat caldran més estudis sobre el funcionament exacte del microbioma vaginal i la seva resposta a les malalties. A diferència de la investigació sobre el microbioma intestinal, que ha avançat de pressa durant aquesta última dècada, la investigació del microbioma vaginal no troba finançament. “Fa més de cent anys que sabem que els bacteris de la vagina són fonamentals –afirma Lev-Sagie–. Fa molts anys que els investiguem, però encara anem endarrerits”.