Vasos sanguíneos são criados em laboratório pela primeira vez na história
Aos poucos, parece que os cientistas estão construindo todas as partes do corpo humano em laboratório. O mais novo avanço nesta área é um pedaço essencial da comunicação entre as partes dos organismos: os vasos sanguíneos. Uma equipe internacional de cientistas afirma ter conseguido construir réplicas tridimensionais de vasos sanguíneos humanos, cultivados em uma placa de Petri.
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Este avanço tem o potencial de nos ajudar a entender melhor e estudar doenças como a diabetes – pessoas com diabetes, uma condição marcada pelo alto nível de açúcar no sangue, geralmente desenvolvem má circulação sanguínea. Ataques cardíacos, derrame e até amputação de membros podem acontecer como resultado disso.
Os cientistas costumam usar animais, incluindo ratos, para estudar a progressão da diabetes, mas esses modelos não capturam todos os aspectos da diabetes que vemos nos seres humanos, inclusive como a doença danifica os vasos sanguíneos.
Organoides
Pequenos órgãos cultivados em laboratório, ou organoides, como os cientistas os chamam, se tornaram comuns nos últimos anos como uma opção muito mais realista para o estudo de doenças e outras condições que afetam o corpo humano. Esta é a primeira vez que recriamos vasos sanguíneos em laboratório.
“Nossos organoides se assemelham a capilares humanos em grande parte, mesmo em nível molecular, e agora podemos usá-los para estudar doenças dos vasos sanguíneos diretamente no tecido humano”, comemora o principal autor do estudo, Reimer Wimmer, pesquisador de pós-doutorado do Instituto de Biotecnologia Molecular da Academia Austríaca de Ciências (IMBA), em uma matéria publicada no site da instituição.
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Os organoides foram cultivados a partir de células-tronco. Assim como nas pessoas, as réplicas tinham uma rede de capilares revestidos por membrana basal, uma espécie de tecido conectivo que ajuda a sustentar e dar estrutura aos vasos. Wimmer e sua equipe foram mais longe com suas réplicas, transplantando-as em ratos sem qualquer sistema imunológico, o que os impediu de rejeitar o tecido doado. Os organoides conectaram-se ao sistema circulatório nativo dos camundongos e se desenvolveram, formando uma rede de artérias, pequenas veias e arteríolas (galhos de uma artéria que fluem para os capilares).
Diabetes
Depois do sucesso na criação destes vasos sanguíneos saudáveis e perfeitos, os cientistas deram um passo além: eles recriaram vasos sanguíneos “diabéticos”, caracterizados por um espessamento da membrana basal. Em experimentos com camundongos, eles encontraram evidências de que uma via de sinalização envolvendo a proteína NOTCH-3 desempenhou um papel fundamental na criação do espessamento observado em vasos sanguíneos de pessoas com diabetes, como era previsto por estudos anteriores.
Os pesquisadores então foram em busca de um composto químico que pudesse impedir esse espessamento em seus vasos sanguíneos desenvolvidos em laboratório e encontraram um: um inibidor da enzima γ-secretase.
Os resultados desses experimentos, dizem os pesquisadores, mostram que esses vasos podem ser um modelo melhor para estudar diabetes do que os modelos tradicionais de camundongos. A importância do nosso sistema circulatório para o resto do corpo faz com que o potencial dessas réplicas desenvolvidas em laboratório vá ainda mais além. “Todos os órgãos do nosso corpo estão ligados ao sistema circulatório. Organoides vasculares gerados a partir de células representam um modelo que muda o jogo – permitindo-nos desvendar etiologias e tratamentos para um amplo espectro de doenças vasculares, desde diabetes, Alzheimer, doenças cardiovasculares, cicatrização, acidente vascular cerebral e até câncer”, prevê o autor principal do estudo Josef Penninger, diretor fundador do IMBA e atual diretor do Instituto de Ciências da Vida da Universidade de British Columbia, nos EUA
Os vasos sanguíneos são apenas a fronteira mais recente no desenvolvimento organóide. Os cientistas já criaram versões em miniatura de um estômago, pulmões e até mesmo mini-cérebros com seus próprios vasos sanguíneos.
A diabetes está aumentando a um ritmo alarmante em todo o mundo, já afetando pelo menos 420 milhões de pessoas. Estima-se que outras 500 milhões de pessoas sejam pré-diabéticas. Os custos globais da doença são estimados em 825 bilhões de dólares por ano. Muitos dos sintomas da diabetes são consequência de alterações nos vasos sanguíneos, resultando em circulação sanguínea prejudicada e suprimento de oxigênio dos tecidos. Apesar de sua prevalência, sabe-se muito pouco sobre as alterações vasculares decorrentes da diabetes – em parte porque nos faltam sistemas de modelos humanos que simulem totalmente essas mudanças.
Os cientistas esperam que este avanço possa ajudar a melhorar nosso conhecimento sobre esta doença tão grave e outros males que afetam nossos vasos sanguíneos. [Gizmodo, Imba, Futurism]
