Minúsculos órgãos simplificados cultivados em laboratório – conhecidos como organelas – podem tornar a pesquisa e o desenvolvimento de medicamentos um processo muito mais rápido.
Os cientistas conseguiram criar um 'corpo humano em um chip', consistindo de vários tecidos vivos em escala microscópica.
É considerado o modelo de laboratório mais avançado do corpo humano e pode ser inestimável no desenvolvimento de novos medicamentos antes de serem usados em pessoas reais.
Minúsculas organelas – cerca de um milionésimo do tamanho de suas contrapartes reais – são essencialmente um campo de testes para pesquisadores que procuram desenvolver medicamentos e combater doenças. Este é o último passo em uma longa série de avanços na capacidade de reproduzir modelos minúsculos de partes do corpo humano em laboratório.
Padrões semelhantes de organelas interconectadas já foram usados para reproduzir fielmente os resultados de medicamentos que são tóxicos demais para permanecer no mercado; o método pode revelar problemas não encontrados em testes realizados em animais ou células cultivadas em placas de Petri.
A nova versão maior apresenta mais modelos de órgãos, aumentando as chances de efeitos colaterais perigosos.
“A criação de órgãos humanos microscópicos para testes de drogas é uma extensão lógica de nosso trabalho para criar órgãos em escala humana”, disse o médico cientista Thomas Schupe do Instituto Wake Forest de Medicina Regenerativa (WFIRM).
“Muitas das mesmas tecnologias que desenvolvemos no nível humano, incluindo o ambiente natural em que as células vivem, também produziram excelentes resultados quando compactadas a um nível microscópico.”
Schupe e seus colegas usaram o que eles descrevem como uma 'caixa de ferramentas de biotecnologia' para criar órgãos em miniatura que incluem o cérebro humano, coração, fígado, pulmões, vasculatura e cólon.
Cada organoide começou como uma minúscula amostra de células de tecido humano e células-tronco, que depois se transformaram em minúsculos órgãos. Eles imitam muitas das funções do órgão real que copiam e podem incluir células dos vasos sanguíneos, células do sistema imunológico e fibroblastos do tecido conjuntivo.
Meia dúzia de órgãos encolhidos foram reunidos nas proximidades para representar um corpo humano simplificado, permitindo aos pesquisadores ver como diferentes partes de nossa anatomia podem reagir em combinação quando certas drogas são aplicadas. Essa percepção pode ser inestimável.
“Sabíamos que precisávamos incluir todos os principais tipos de células que estavam presentes no órgão original”, diz o engenheiro biomecânico Alex Skardahl, da Ohio State University. “Para simular as diferentes respostas do corpo aos compostos tóxicos, precisamos incluir todos os tipos de células que desencadeiam essas reações.”
As organelas desenvolvidas pela equipe podem dar vida a testes realizados anteriormente em amostras de tecido 2D, dando aos especialistas uma visão mais completa e realista dos efeitos que um determinado medicamento pode ter.
Com apenas 1 em 5.000 medicamentos entrando no mercado fora dos testes pré-clínicos que entram no mercado, o processo de desenvolvimento de medicamentos tem grande potencial para melhorar a eficácia e a segurança.
Poderíamos obter novos medicamentos mais rápido, menos caro e sem muita (ou nenhuma) necessidade de testes em animais se simulações humanas realistas baseadas em organoides fossem desenvolvidas.
“A habilidade mais importante do sistema de tecido humano é determinar se uma droga é tóxica para humanos em um estágio muito inicial de desenvolvimento e seu uso potencial na medicina personalizada”, diz o urologista Anthony Atala, do WFIRM.
“Evitar medicamentos problemáticos nos estágios iniciais de desenvolvimento ou tratamento pode literalmente economizar bilhões de dólares e potencialmente salvar vidas.”
O estudo foi publicado na Biofabrication.
