Engenharia 360

Cientistas criaram a primeira miniatura funcional de coração humano

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por Kamila Jessie
| 23/08/2020 2 min

Cientistas criaram a primeira miniatura funcional de coração humano

por Kamila Jessie | 23/08/2020

Novo método de diferenciação de células-tronco que imita os ambientes de desenvolvimento embrionário e fetal permitiu o desenvolvimento de miniatura funcional de coração humano.

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Novo método de diferenciação de células-tronco que imita os ambientes de desenvolvimento embrionário e fetal permitiu o desenvolvimento de miniatura funcional de coração humano.

Pesquisadores de Engenharia Biomédica da Michigan State University criaram um coração humano em miniatura em laboratório. É um modelo completo com todos os tipos de células cardíacas primárias e uma estrutura funcional de câmaras e tecido vascular. Isso foi alcançado usando células-tronco submetidas a ambientes que imitam o desenvolvimento embrionário e fetal.

Estágios de desenvolvimento de organoide. Fonte: Michigan State University
Estágios de desenvolvimento de organoide. Fonte: Michigan State University

Coração em miniatura

O organoide – que significa “semelhante a um órgão” -  do coração humano, como os cientistas o chamam, foi criado por meio de uma nova estrutura de células-tronco que imita os ambientes de desenvolvimento embrionário e fetal. Mas calma, não tem nada de Dr. Frankenstein nisso aí. Esses modelos constituem uma poderosa ferramenta para estudar distúrbios cardíacos com precisão.

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Uma das principais dificuldades enfrentadas por cientistas que estudam essa área se dá na investigação do desenvolvimento do coração fetal e doenças cardíacas congênitos: não é fácil conseguir acesso a um coração em desenvolvimento. Por isso, pesquisadores se limitam ao uso de modelos de mamíferos, exemplares fetais doados e pesquisa de células in vitro para aproximar a função e o desenvolvimento. Com o modelo humano feito em laboratório, isso pode mudar.

A engenharia do minicoração

A inovação foi realizada por meio de um processo de bioengenharia que usa células-tronco pluripotentes induzidas, ou seja, células adultas de um paciente, para desencadear o desenvolvimento de coração semelhante ao embrionário. Tudo isso é feio em laboratório, em uma placa. Em condições controladas e de interesse, as células “sabem” o que fazer por possuírem as instruções genéticas para isso no ambiente apropriado. Ao fim do processo, que leva algumas semanas, é possível gerar um minicoração funcional. Vale citar que as células-tronco são obtidas com consentimento de adultos.

Como os organoides seguiram o processo de desenvolvimento embrionário cardíaco natural, os pesquisadores estudaram, em tempo real, o crescimento natural de um coração fetal humano real. Seguindo o mesmo princípio, essa tecnologia permite a criação de vários organoides simultaneamente com relativa facilidade, contrastando com as abordagens de engenharia de tecidos existentes que são caras, trabalhosas e não-escalonáveis.

A equipe de pesquisadores apontou que, embora o modelo desenvolvido seja complexo e bastante completo, ainda está distante da perfeição. De acordo com os cientistas, melhorar o organoide final é outra via importante para pesquisas futuras.

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Fonte: bioRxiv

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Kamila Jessie

Doutoranda e mestre em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo, é formada em Engenharia Ambiental e Sanitária.

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