Cientistas conseguem desenvolver em laboratório mini-órgãos humanos

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Neste texto, pretendo descrever de forma breve, como cientistas conseguiram através de células-tronco pluripotentes, induzirem o crescimento de “organoides” em laboratório, tais como: rins, fígado, e até mesmo um cérebro.

Quando deixadas em laboratório, as células tronco pluripotentes se diferenciam em diversos outros tipos de célula, são exemplos: epitélio, neurônios e células cardíacas. Até pouco tempo atrás, seria um desafio “programar” uma célula pluripotente a diferencia-la em tecidos específicos; quiçá em estruturas organizadas. Mas, este ano, pesquisadores conseguiram fazer exatamente isso, ignorando anos de fracasso, conseguiram cultivar uma variedade de “organoides” em laboratório, de modo que até cérebros humanos rudimentares se desenvolveram.

Figura 1
Figura – 1

Os cérebros, cultivadas por pesquisadores austríacos (Figura – 1), diferem em aspectos importantes da coisa real. Porque eles não têm suprimento de sangue, e param de crescer quando atingem o tamanho de uma semente de maçã. As células no núcleo, carente de oxigênio e outros nutrientes, morrem. Mas, os “organoides” imitam o desenvolvendo de cérebros humanos a um grau surpreendente, o desenvolvimento de tecido ocular e camadas que, sob o microscópio, se assemelham às do cérebro de um feto humano precoce.

 Inspirado pelo trabalho anterior, que havia desenvolvido mini-constituintes neurais a partir de células-tronco, os pesquisadores começaram encorajando as células-tronco embrionárias humanas e células-tronco pluripotentes induzidas (iPS) a se tornarem células-tronco neurais. Em seguida, suspenderam aglomerados de células em um material gelatinoso chamado Matrigel e deixaram-nos crescer num biorreator, que possui um movimento giratório para ajudar a alcançar os nutrientes nos agregados de células em desenvolvimento.

Figura - 2
Figura – 2

Para a surpresa dos cientistas, poucas semanas depois, eles viram um células pigmentadas de uma cor escura que pareciam se assemelhar a um olho em estágio inicial. Em uma inspeção mais minuciosa, encontraram evidências de que os “organoides” tinham desenvolvido camadas identificáveis ​​como prosencéfalo, mesencéfalo e rombencéfalo (Figura – 2), que são típicas do cérebro fetal. Também viram evidência para uma zona subventricular exterior, que está presente no cérebro de humanos, mas não em ratos.

Os mini-cérebros já renderam “insights” sobre microcefalia, uma condição na qual o cérebro não cresce ao seu tamanho total. Quando a equipe começou com as células iPS derivadas de um paciente com microcefalia, os “organoids” resultantes foram menores do que o normal, porque as células-tronco pararam de se dividir muito cedo. Com o desenvolvimento, os pesquisadores esperam usar a técnica de mini-cérebro para investigar outras doenças cerebrais.

Nesse vídeo, o professor (entrevistado) explica a criação de mini-pulmão humano, com toda sua complexidade bioquímica e fisiológica – possivelmente esses “organóides” serão utilizados em testes farmacêuticos (Áudio em inglês).

O estudo foi publicado na revista Science.

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