Resumen
En el subproyecto MULTIFUNKID se pretende desarrollar los sistemas materiales que formarán parte de la plataforma que mimetizará tejido renal in vitro; por un lado, sustratos poliméricos para cultivar barreras de células epiteliales, y, por otro lado, entornos tridimensionales mecánicamente resistentes capaces de alojar células madre mesenquimales y evitar su migración, para realizar cocultivos en los que las células no entrarán en contacto directo.
Para llevar a cabo estos objetivos, se propone diseñar y fabricar estructuras diferentes basadas en un grupo reducido de opciones en lo que respecta a su composición química, con arquitecturas muy diferentes para cumplir con los requisitos impuestos por las distintas células a cultivar en ellos: mientras que el cultivo de una barrera celular requiere de una estructura tipo membrana (básicamente bidimensional) con poros del tamaño de unas pocas micras que no permitan la difusión de células a su través hacia la cara opuesta pero sí la difusión de líquidos y moléculas (en ese sentido, semipermeable), el cultivo celular de estructuras tipo tejido requiere estructuras tridimensionales, localizadas en una zona intersticial entre dos membranas, capaces de ser colonizadas uniformemente y retener células viables, e incluso más, capaces de liberar especies bioquímicas que puedan ser de interés para controlar el destino celular, de manera
paracrina.
Para la formación del epitelio, se pretende desarrollar membranas translúcidas, basadas en acrilatos, bien sea electrohilados o en forma de andamiajes con poros de unas pocas micras, que eventualmente serán funcionalizadas superficialmente para mejorar su comportamiento biológico. Los constructos multifuncionales en la zona intersticial consistirán en andamiajes tridimensionales tipo esponja o rejilla con poros interconectados de unas 100 micras de diámetro, basados en poli(etil acrilato), policaprolactona o poli(glicerol sebacato), más adecuados para cumplir con los requisitos mecánicos, físicoquímicos, biológicos y de degradación impuestos. Se establecerá los protocolos de ensamblaje, para cargar los fármacos de interés en geles en forma de recubrimientos o rellenos de los poros de los andamiajes, que a su vez evitarán la migración celular hacia el exterior, o en micropartículas adheridas a las paredes de los
poros. Se pretende emplear el ácido hialurónico y el péptido autoensamblante RAD16-I como geles, y microesferas de gelatina o ácido poli(láctico-co-glicólico), para liberar especies bioquímicas con cinéticas controladas. Por otro lado, se propone emplear geles compuestos de ácido hialurónico/gelatina en distintas proporciones como alternativa a los constructos intersticiales basados en andamiajes.
Los tests in vitro permitirán evaluar el desempeño industrial de la plataforma y servir como prueba de concepto para terapias novedosas de daño renal, así como avanzar en el conocimiento básico sobre la combinación de células, materiales y sustancias químicas en este campo.
