Síntesis: Hoy en día, se sabe que una gran variedad de parámetros del ambiente natural influye de forma crítica sobre el desempeño, el comportamiento e incluso el destino de células biológicas tanto in vivo como in vitro. Se ha entendido que los modelos de cultivo celular in vitro comúnmente utilizados en el sector biomédico para estudios básicos fundamentales, clínicos o de prueba de fármacos no permiten reproducir todas las especificidades de los tejidos humanos y limitan su campo de aplicación y estudio. Efectivamente, los modelos existentes no permiten reconstituir la topografía compleja ni las propiedades físico-químicas del microambiente natural de las células que determinan, al igual que las señales bioquímicas, el comportamiento celular. En particular, todas las células en cultivo en cajas de Petri se transdiferencian rápidamente y no representan el tipo celular que se pretende estudiar. En los recientes esfuerzos para corregir este problema, se han desarrollado andamios de diferentes grados de complejidad para alcanzar sustratos de cultivo biomiméticos (que imitan la naturaleza biológica). Sin embargo, las cualidades y el conocimiento de los materiales de construcción y las estructuras básicas típicamente utilizados no presentan todos los aspectos claves para el entendimiento del comportamiento celular impactado por su ambiente ni para preservar su fenotipo natural o deseado en cultivo. Por ejemplo, la heterogeneidad local de muchos tejidos no se ha logrado reproducir con fidelidad y en la mayoría de los casos el grado de biomimetismo está limitado. En el caso de la fibrosis que nos interesa aquí, es absolutamente necesario poder reproducir en plataformas de cultivo la heterogeneidad de los gradientes de rigidez de la matriz extracelular en estructuras tridimensionales y con diferentes propiedades físico-químicas de superficie, incluso compatibles con estudios dinámicos para estudiar la etiología de una transición fenotípica que causa la fibrosis y compromete un tejido o un órgano.

A la fecha, no se pueden reproducir y mucho menos estudiar in vitro. También es importante estudiar y reproducir fielmente la rugosidad y deformabilidad de la matriz y en la escala dimensional de la célula. Se pretende entonces construir modelos de cultivo celular viables incorporando los factores importantes en el comportamiento celular en microambientes favorables al desarrollo fibrótico. En el caso de la fibrosis pulmonar y hepática que nos interesan, la organización compleja del microambiente y su funcionalidad serán el centro de los esfuerzos para poder estudiar cómo se originan y desencadenan procesos que pueden ser mortales y afectan a una gran parte de la población. El objetivo de este proyecto es conjuntar esfuerzos de dos grupos avanzados en la elaboración de sustratos microestructurados y en el estudio biológico de células a tendencia fibrótica para desarrollar plataformas de microambientes controlados de estudio celular, validar estos ambientes como soluciones viables para el estudio de los mecanismos causado por estos ambientes que favorecen o inducen la fibrosis y entonces generar conocimiento nuevo en el tema. El proyecto permitirá también la formación de recursos humanos transdisciplinarios de alto nivel en un tema de punta actualmente que requiere de entender y juntar varios campos a la vez.