Modelos de tecido cerebral tridimensionais e vivos são extremamente difíceis de fatiar e analisar sem causar danos - afinal, esse tecido costuma ser indispensável para quem o possui. Por isso, cientistas estão cada vez mais perto de produzir, em laboratório, modelos realistas de tecido cerebral para experimentação.
Um andaime microscópico para formar neurónios a partir de células-tronco neurais
Uma equipa de investigadores liderada pela University of California, Riverside (UCR) desenvolveu um minúsculo andaime com cerca de 2 milímetros de largura (0,08 polegada). Nele, células-tronco neurais doadas podem fixar-se e, com o tempo, diferenciar-se em neurónios completos.
Esse andaime recebe o nome de BIPORES - sigla para Sistema de Engenharia Porosa Integrado ao Bijel - e é composto principalmente por polietilenoglicol (PEG), um polímero bastante comum. Para tornar o PEG adequado ao cultivo de células cerebrais, os pesquisadores ajustaram o material para ficar “pegajoso” para essas células, dispensando os revestimentos tradicionais que podem prejudicar a fiabilidade dos resultados.
Como o BIPORES (PEG + nanopartículas) cria poros para as células se ancorarem
Para chegar à arquitetura desejada, a equipa adicionou nanopartículas de sílica e alterou a forma do PEG de maneira a gerar uma matriz de poros microscópicos, semelhantes aos de uma esponja, onde as células conseguem aderir. Além disso, a estrutura foi concebida com curvatura e estabilização que favorecem o crescimento natural e a expansão celular.
“O material garante que as células recebam o que precisam para crescer, organizar-se e comunicar-se entre si em aglomerados semelhantes aos do cérebro”, afirma Iman Noshadi, bioengenheiro da UCR.
“Como a estrutura imita mais de perto a biologia, podemos começar a desenhar modelos de tecido com um controlo muito mais fino sobre como as células se comportam.”
Por que o novo método melhora os modelos de tecido cerebral em laboratório
Segundo os autores, o novo andaime resolve vários entraves das técnicas atuais de cultivo de tecido cerebral em laboratório. A proposta é obter um tecido mais parecido com o humano e mais estável; assim, ele pode amadurecer mais do que nos métodos hoje disponíveis, sem recorrer a quaisquer químicos ou materiais derivados de outros animais.
“Como o andaime de engenharia é estável, ele permite estudos de longo prazo”, diz o bioengenheiro Prince David Okoro, também da UCR.
“Isso é especialmente importante, pois células cerebrais maduras refletem melhor a função do tecido real ao investigar doenças ou traumatismos relevantes.”
Neurónios personalizados e menos dependência de testes em animais
Há ainda uma vantagem adicional: como as células-tronco neurais que crescem sobre o andaime podem ser adaptadas a partir de células humanas de sangue ou de pele, torna-se possível criar “neurónios de teste” personalizados para pacientes específicos.
Para estudar doenças neurodegenerativas e outras lesões cerebrais - incluindo acidentes vasculares cerebrais (AVCs) - essa personalização pode ser decisiva para novas descobertas, de acordo com os autores do estudo.
Se for possível testar, em laboratório, tecido cerebral muito próximo do real, a dependência de ensaios em cérebros de animais tende a diminuir. Além do ganho ético, isso aumenta a probabilidade de que os resultados se apliquem a pessoas - e não apenas aos animais usados como substitutos.
Ainda existem muitos desafios antes de a abordagem funcionar plenamente, incluindo ampliá-la além do tamanho reduzido atual, mas o avanço é considerado bastante promissor. Os investigadores também afirmam que a mesma estratégia pode ser adaptada a outros órgãos do corpo, como o fígado.
“Um sistema interligado permitiria ver como diferentes tecidos respondem ao mesmo tratamento e como um problema num órgão pode influenciar outro”, diz Noshadi.
“É um passo para entender a biologia humana e as doenças de um modo mais integrado.”
A pesquisa foi publicada na revista Materiais Funcionais Avançados.
Comentários
Ainda não há comentários. Seja o primeiro!
Deixar um comentário