"Probablemente el principal desafío en el desarrollo de fármacos es que todo el modelo de desarrollo de fármacos está roto", según Donald Ingber, profesor de bioingeniería en Universidad Harvard. "Todos lo saben. Las compañías farmacéuticas lo saben. La FDA lo sabe, pero nadie ha hecho nada al respecto".
Ingber sabe una o dos cosas sobre la bioingeniería. Es el Director Fundador del Instituto Wyss para Ingeniería Biológica Inspirada. Nacido de una donación de $ 250 millones del multimillonario suizo Hansjorg Wyss, la ambición del Instituto es tan grande como el regalo: cambiar la forma en que hacemos tecnología.
"Hemos descubierto lo suficiente sobre cómo la naturaleza construye controles y fabricantes, y Me di cuenta de que la naturaleza lo hace mejor que el hombre ", dijo Ingber. "La idea es que podemos aprender de la naturaleza y las innovaciones de ingeniería de diseño, dispositivos, nuevos materiales que pueden funcionar de la manera que lo hace nuestra biología. Eso puede ser más compatible, más funcional, más específico, menos tóxico y verdaderamente integrado en nuestros cuerpos de manera transparente. "
Ingber supervisa cientos de proyectos y un equipo de aproximadamente 350 ingenieros, gerentes de productos y post-docs. Él cree que sus equipos han podido presentar ideas y productos transformadores porque las barreras que existen en los entornos de investigación tradicionales no existen en Wyss.
"Rompimos con el modelo académico habitual en que no somos un departamento, no estamos en ninguna escuela, no movimos a todos nuestros profesores juntos. De hecho, dejamos que nuestra facultad permanezca en sus propios departamentos y en sus propios pequeños imperios ", dijo. "Luego reunimos pequeñas porciones del grupo de cada persona en lo que llamamos 'colaboraciones'. Son lugares donde colaboramos en proyectos particulares. No es propiedad de un miembro de la facultad, es propiedad de un proyecto. Realmente están organizados por la pasión y la ciencia, no por directrices administrativas y límites departamentales. "
Wyss tiene colaboradores, asociaciones y acuerdos de consorcio en todo el mundo e Ingber nota que continúa creciendo. "Es como la empresa de naves espaciales", dijo. "Hay gente de todas partes. Es una de las cosas más fantásticas que no creo que la persona promedio se dé cuenta."
Un producto que se acerca a las etapas finales de desarrollo involucra órganos humanos en un chip. La científica principal Geraldine Hamilton presentó un pulmón en un chip en TED Boston este verano. Para no confundirlo con un pulmón computarizado, Hamilton y su equipo han construido un pulmón en un chip de plástico de aproximadamente un cuarto de pulgada. Usaron pulmón humano y células de vasos sanguíneos y han sido capaces de imitar la respiración dentro del chip. "La idea es que estos chips predecirán mejor la respuesta humana a las drogas, pero también nos proporcionarán una mejor comprensión de cómo funcionan estas enfermedades y potencialmente nos ayudarán a encontrar mejores curas para las enfermedades", dijo Hamilton.
Actualmente, cuesta millones de dólares. dólares para probar cualquier compuesto individual. Numerosas vidas de animales se pierden debido a años de pruebas en animales para cualquier producto dado. Si Wyss puede ejecutar con éxito la fase de prueba a través de los órganos en las fichas, entonces los animales y el dinero se pueden guardar. Entonces Hamilton no se detuvo en el pulmón. Su equipo ha desarrollado una cantidad de órganos que golpean, incluyendo un corazón, un riñón y un hígado en las fichas. "El verdadero poder de esto proviene de unirlos", dijo Hamilton. "Puedes comenzar a predecir todas las funciones del cuerpo humano".
La forma en que el cuerpo humano responde a algo es muy complejo. Nunca es solo un órgano, pero a menudo la interacción entre órganos. Entonces, el Dr. Hamilton está trabajando con Sony, un importante fabricante que fabrica DVD entre otros productos electrónicos, para crear chips a una escala que puede ser desechable y de bajo costo. "Entonces imagina que nuestras fichas pueden ir a un cartucho pequeño y ese cartucho puede conectarse a un instrumento", dijo Hamilton. "Al igual que con un CD. Obtienes un CD, lo enchufas, usas un control remoto para trabajarlo".
Una vez que todas las fichas están conectadas, un poderoso microscopio toma imágenes en vivo de las células y envía los datos directamente a un iPhone, iPad o computadora para que los cambios y desarrollos puedan ser monitoreados en tiempo real, "Esto proporciona una interfaz de usuario eso le permite saber exactamente qué está pasando con cada una de sus fichas ", dijo Hamilton.
Lo que están encontrando en las pruebas preliminares ha sido innovador. "Lo sorprendente es que descubrimos cosas que nadie ha visto antes. No solo imitamos, sino que lo predecimos. Hemos descubierto que los movimientos de respiración son responsables de una última parte de la absorción de estas partículas", dijo Ingber. Incluso pudieron probar un nuevo medicamento para prevenir la presencia de líquido en los pulmones, conocido como adema pulmonar. Las compañías farmacéuticas lo probaron poco después en conejos y perros y confirmaron los hallazgos del equipo de Hamilton.
Una vez que este sistema esté disponible para la compra de laboratorios, Ingber espera que eventualmente reemplace las pruebas en animales, lo que reducirá el costo y acortará el periodo de tiempo del proceso de prueba de drogas. Lo más importante es que las pruebas se realizarán en células humanas, que él cree que tendrán una capacidad predictiva mucho más alta.
