• El proyecto 3D3B-AVATAR permitirá probar la capacidad que tienen nuevos fármacos de atravesar la barrera hematoencefálica y alcanzar el cerebro humano

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El Departamento de Desarrollo Económico y Empresarial ha financiado, a través de la convocatoria de Ayudas a Proyectos Estratégicos de I+D, el proyecto 3D3B-AVATAR que ha conseguido diseñar e imprimir estructuras 3D microscópicas que mimetizan la barrera funcional del cerebro humano usando tintas biocompatibles. Esto supone que la estructura, composición y funcionalidad de esas estructuras sintéticas impresas sean similares a la barrera biológica existente en los cerebros humanos.

En concreto, la parte que ha conseguido ser recreada es la barrera hematoencefálica, una estructura microscópica que protege al cerebro. Su funcionamiento es similar al de un filtro, ya que permite la entrada de sustancias como el oxígeno, el agua o la glucosa e impide, a su vez, la entrada de otros agentes externos como las bacterias y ciertos medicamentos.

Para curar enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer, es necesario que los fármacos puedan atravesar la barrera hematoencefálica alcanzando con ello el tejido cerebral humano. El objetivo del proyecto 3D3B-AVATAR ha sido, precisamente, lograr una recreación artificial de esta barrera a través de técnicas de impresión 3D, desarrollo de biotintas y estudios de fluidodinámica que permitirá probar en el laboratorio la capacidad que tienen nuevos fármacos en desarrollo de atravesar la barrera y llegar al cerebro.

3D3B-AVATAR ha sido desarrollado por un consorcio liderado por Navarrabiomed en el que también han participado la Universidad Pública de Navarra (UPNA), el Centro de investigación Médica Aplicada (CIMA), NAITEC, y las empresas de fabricación aditiva Iruña Tecnologías, Hirudi 3D Intelligence y One Voxel.

Desarrollo del proyecto

Para poder alcanzar el objetivo de imprimir estructuras microscópicas sintéticas que mimetizan la barrera hematoencefálica de un cerebro humano de forma artificial, lo primero que ha realizado el consorcio de este proyecto ha sido un procesamiento y estudio específico del tejido cerebral de donantes sanos y pacientes con enfermedad de Alzheimer. Una vez caracterizadas las estructuras vasculares microscópicas de estos tejidos desde un punto de vista fluidodinámico y habiendo concluido los análisis de imagen, se han podido diseñar distintos modelos geométricos que recrean la estructura base de la barrera hematoencefálica.

Para completar esta estructura microscópica funcional humana, se han desarrollado tintas biológicas de impresión 3D. Con estos materiales y los patrones fluidodinámicos, se ha conseguido imprimir en 3D un dispositivo básico funcional con tintas biocompatibles y componentes biológicos que mimetizan la barrera hematoencefálica de un individuo sano.

La convocatoria

Las ayudas a Proyectos Estratégicos de I+D parten de una convocatoria anual que el Departamento de Desarrollo Económico y Empresarial realiza a través de la Dirección General de Industria, Energía y Proyectos estratégicos S4. El proyecto 3D3B-AVATAR fue aprobado en la convocatoria de 2020 y acaba de concluir. El proyecto ha contado con un presupuesto total de 1.236.300 euros.  

Esta convocatoria de ayudas busca fomentar la realización de proyectos de alto impacto que estén alineados con los sectores identificados en la Estrategia de Especialización Inteligente (S4) de Navarra. En concreto, se marcan siete retos que están relacionados con el vehículo eléctrico, las energías renovables, la medicina avanzada, la alimentación, la inteligencia artificial, la biotecnología y las ideas innovadoras. El proyecto 3D3B-AVATAR se incluía en esta última categoría.

La convocatoria de proyectos estratégicos de I+D 2023-2026 se encuentra ahora en proceso de evaluación. Una de las principales novedades de esta edición es que se ha incluido un octavo reto relacionado con la economía circular.