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Novas expectativas sobre a regeneração de órgãos

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Fonte

Universidade Yale

Data

terça-feira, 10 dezembro 2019 11:10

Áreas

Bioengenharia. Biologia Celular e Molecular. Pneumologia. Engenharia Biomédica.

Pesquisadores da Universidade Yale, nos Estados Unidos, criaram um caracterização celular detalhada do pulmão humano que facilitará a compreensão do órgão e dará apoio à bioengenharia de novos pulmões.

A pesquisa, publicada recentemente na revista científica Science Advances, representa uma colaboração entre dois laboratórios da Universidade Yale – o do professor Dr. Naftali Kaminski, chefe de Medicina Pulmonar, Cuidados Intensivos e Medicina do Sono na Escola de Medicina de Yale, e a Dra. Laura Niklason, professora de Anestesiologia e Engenharia Biomédica e especialista em estimular o crescimento de novo tecido pulmonar a partir das próprias células do corpo para uso em transplantes.

Ao analisar os dados obtidos por meio de tecnologia para análise de célula única, que oferece uma visão de ultra-alta resolução de até milhões de células individuais de uma só vez, os pesquisadores descobriram as principais interações celulares que foram conservadas em quatro espécies – camundongo, rato, porco e seres humanos. Especificamente, eles revelaram várias redes universais de comunicação celular, impulsionando funções como regulação celular, monitoramento de doenças e sinalização celular, fornecendo novas idéias sobre os mecanismos por trás do desenvolvimento e da doença pulmonar.

“Podemos analisar um órgão inteiro ou tecido e medir todos os tipos de células a partir de um único instantâneo”, disse Micha Sam Brickman Raredon, principal autor do estudo.

Há cinco anos, “não tínhamos a resolução para analisar células individuais e como elas se comportam”, ressaltou o Dr. Naftali Kaminski.

Existem 40 tipos diferentes de células no pulmão e centenas de milhares de células, cada uma contendo dezenas de milhares de genes. Como o conteúdo das células pode mudar rapidamente, como na introdução de glóbulos brancos em resposta a lesões, é fundamental, explicou o Dr. Kaminski, ter um plano que mostre quais mecanismos celulares pertencem ao funcionamento normal. “Conseguimos descobrir, aplicando uma abordagem de rede, como essas células interagem umas com as outras”, disse o especialista.

Para construir tecido pulmonar regenerativo, os pesquisadores precisam de informações detalhadas sobre como as células pulmonares interagem.

“A doença pulmonar em estágio terminal tem alta morbimortalidade, e o único tratamento curativo é um transplante de pulmão. Mas os transplantes de pulmão podem ser rejeitados pelo organismo e requerem medicamentos para suprimir o sistema imunológico que pode levar a outras doenças e impactos negativos na saúde”, destacou o Dr. Kaminski.

“Em nosso laboratório, há esforços ativos de bioengenharia para o crescimento de tecido pulmonar em frascos de vidro com estímulos mecânicos e químicos [destinados a] transformá-los em órgãos”, disse Micha Raredon. “Podemos comparar nossas construções projetadas com esse modelo, que mostra certos sinais presentes em todas as espécies que queremos reconstituir”.

O projeto também ajudará a encontrar novos alvos moleculares de terapias para tratar doenças pulmonares, como fibrose pulmonar idiopática, disse o Dr. Kaminski. E a descoberta de como as células pulmonares se comunicam, e como essa rede é conservada entre as espécies, ajudará no estudo e na engenharia de outros órgãos.

“Estamos analisando os princípios básicos do desenvolvimento de um órgão. A aplicação dessa abordagem pode nos permitir projetar novos órgãos”, concluiu o Dr. Kaminski.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Yale (em inglês).

Fonte: Brita Belli, Universidade Yale. Imagem: Freepik.

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