Foi desenvolvido "Órgão-num-chip" para melhor testar células e medicamentos – Ardinas 24
Uma equipa internacional de investigadores da qual faz parte o português João Ribas, do Centro de Neurociências e Biologia Celular (CNC) da Universidade de Coimbra (UC), desenvolveu um novo dispositivo que replica a contração e distensão dos vasos sanguíneos.
Apesar de um investimento enorme na pesquisa de novos fármacos na área cardiovascular, poucos são os que chegam ao mercado. A principal causa é a falta de modelos que reproduzam as condições do coração e vasos sanguíneos. O novo dispositivo desenvolvido é um chip feito de um material derivado do silicone, utilizando várias técnicas de micro-fabricação, que reproduz as condições de contração e distensão dos vasos sanguíneos observadas no corpo humano devido aos batimentos cardíacos.
As células, neste ambiente dinâmico, têm respostas completamente diferentes das obtidas pelos dispositivos tradicionais porque as suas características assemelham-se às das células in vivo. Estes chips têm sido designados "órgãos num chip" ou sistemas microfisológicos. O estudo desenvolvido procurou desvendar que diferenças existem entre modelos que simulam as condições do corpo humano e modelos estáticos de cultura celular utilizados atualmente.
"A solução criada resulta da combinação de várias técnicas de engenharia, biologia e medicina e poderá ser utilizada por centenas de laboratórios em todo o mundo, respondendo a várias linhas de investigação associadas a doença e envelhecimento vascular", explica João Ribas, aluno do Programa Doutoral em Biologia Experimental e Biomedicina do CNC.
O investigador João Ribas com o chip.
"O dispositivo poderá ainda ser utilizado pela indústria farmacêutica na descoberta e teste de novos fármacos na área cardiovascular, acelerando o processo de descoberta e reduzindo a utilização de modelos animais", realça o investigador.
No âmbito da investigação, foi também utilizado um modelo celular de envelhecimento prematuro, com células provenientes de doentes. Devido à propriedades do dispositivo obtiveram-se vários marcadores de inflamação e doença vascular elevados, marcadores que não se observariam se as células fossem manipuladas em culturas estáticas. Contudo, sabe-se que esta inflamação acontece em doentes, sendo especialmente importante durante o processo de envelhecimento e necessitando de ser compreendida para que se possam descobrir fármacos adequados", esclarece João Ribas.
A investigação testou ainda alguns medicamentos que provam que o sistema funciona, podendo ser usado na descoberta e teste de novos fármacos para combater doenças e envelhecimento vascular. Um dos próximos passos da investigação será "a elaboração de um sistema mais complexo que permita testar centenas ou milhares de medicamentos em simultâneo e também utilizar células de pacientes com diferentes doenças", como observa o investigador.
"Órgão num chip"
Em paralelo, a equipa está ainda a mimetizar o coração e o fígado, uma vez que "várias respostas de medicamentos só podem ser mimetizadas com um conjunto de vários órgãos. Por exemplo, muitos medicamentos são transformados no fígado e só depois atuarão no coração e/ou outros órgãos. O nosso objetivo final será a incorporação dos vários sistemas num único 'ser humano-num-chip', que mimetize respostas complexas a medicamentos e assim permita uma representação fiel dos sistemas do corpo humano", remata João Ribas.
Além do CNC, a pesquisa envolveu o Instituto de Investigação Interdisciplinar da UC, Brigham and Women's Hospital – Harvard Medical School (EUA), Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology (EUA), e MIRA Institute for Biomedical Technology and Technical Medicine da Universidade de Twente (Holanda).