Pesquisadores da UERJ desenvolvem técnicas de bioimpressão para tratar cirrose, diabetes e covid
Estudo da UERJ traz avanços na aplicação de células-tronco mesenquimais, utilizadas para acelerar o tratamento de feridas na pele, osteoartrite, diabetes tipo 1, cirrose, fibrose cística e síndromes respiratórias, entre outras
O uso de células-tronco mesenquimais na terapia regenerativa é uma grande aposta da medicina atual. No portal do National Institutes of Health (NIH), do governo dos Estados Unidos, consta que neste mês de agosto de 2024, há 1.728 estudos clínicos utilizando esse tipo de célula e seus produtos para diversos tratamentos.
As células-tronco mesenquimais são utilizadas, principalmente, para acelerar a cicatrização de feridas na pele, osteoartrite, diabetes tipo 1, cirrose hepática, lesão renal, fibrose cística, lesão espinhal, doença enxerto-hospedeiro, síndromes respiratórias como Covid-19 e outras comorbidades, ou seja, diferentes doenças que afetam ao mesmo tempo um único paciente.
Neste campo da medicina regenerativa com células-tronco mesenquimais aqui no Brasil, nós do Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes, da Universidade do Estado do Rio de Janeiro, estamos apostando em técnicas de bioimpressão 3D para obtenção de proteínas de células-tronco mesenquimais para terapia concomitante da fibrose hepática e lesão pulmonar aguda.
Nossos estudos começaram em 2021, durante a pandemia da Covid-19, quando fomos agraciados no edital Jovem Cientista do Nosso Estado da Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (Faperj), para estudar possíveis tratamentos para essas doenças, utilizando a bioimpressão e células mesenquimais.
Vale destacar que doença hepática crônica é a desordem mais comum do aparelho digestório em países desenvolvidos, e abrange uma série de distúrbios, incluindo esteatose hepática, doença não alcoólica do fígado gorduroso, fibrose idiopática ou associada a fatores genéticos, alcoolismo e outras drogas, e hepatocarcinomas.
Todas estas doenças podem evoluir para a cirrose e falência hepática, com necessidade de transplante de órgão. Pela sua alta prevalência, estimava-se que, durante a pandemia, esse grupo de indivíduos com doença hepática crônica fosse bastante afetado pelo vírus SARS-CoV-2.
Uma vez que a doença hepática acompanha outras alterações sistêmicas relevantes, em especial cardiovasculares, trombóticas, pulmonares e renais, a chance de Covid-19 grave, intubação por falência respiratória e óbito era muito grande.
A pandemia passou, mas o mundo globalizado continua e continuará acompanhando de forma apreensiva a emergência e mutações adaptativas de outros vírus zoonóticos de potencial pandêmico.
No momento, observamos a declaração da variante mais grave da mpox como emergência de saúde internacional pela Organização Mundial de Saúde. E muitos desses vírus zoonóticos causam doença respiratória grave, como os diversos vírus influenza como as gripes suína e aviária, vírus Nipah, Hendra, MERS e a primeira SARS (SARS-CoV-1). Portanto, além do alerta constante, precisamos estar preparados para enfrentar novos desafios da saúde pública.
No estudo da Uerj com células-tronco mesenquimais, também conhecidas como células estromais mesenquimais, os experimentos foram em modelo animal, realizados em 48 camundongos da linhagem C57BL/6, nos quais foi possível indução de fibrose hepática e lesão pulmonar aguda.
Os animais receberam secretoma de células tronco mesenquimais obtidas de tecido adiposo. E nós conseguimos observar que a secreção de proteínas e outras moléculas pelas células, também conhecida pelo termo secretoma, foi capaz de diminuir inflamações de diversas causas, ajudando as células de órgãos danificados como fígado e pulmão a se recuperarem.
Especificamente, observamos que a administração de secretoma obtido das culturas de células-tronco mesenquimais em camundongos com fibrose hepática e lesão pulmonar aguda concomitante, levou a uma diminuição de citocinas inflamatórias no plasma sanguíneo, indicando uma recuperação sistêmica.
Observamos ainda diminuição das enzimas hepáticas e do acúmulo de colágeno no fígado. No pulmão, observamos que o parênquima pulmonar pôde se regenerar no grupo que recebeu tratamento, diminuindo a expressão de proteínas relacionadas a processos inflamatórios.
Com esses resultados, acreditamos que as proteínas secretadas de células-tronco mesenquimais podem representar uma importante estratégia para tratamento de comorbidades no fígado e no pulmão, diminuindo mortalidade e aumentando as chances de recuperação de paciente.
O projeto em andamento na UERJ tem como objetivo implementar a plataforma de bioimpressão para produção de secretomas com potencial terapêutico aprimorado. E o projeto contemplado pela Faperj foi também premiado em concurso da empresa BioEdTech, pioneira em bioimpressão no Brasil, pela proposta pioneira de utilização de células mesenquimais para biotintas com objetivo de obtenção de secretoma terapêutico.
A biotinta é o material que compreende as células e moléculas biocompatíveis com essas células, normalmente na forma de hidrogéis, para a construção de moldes bioimpressos.
Com a premiação, conseguimos aprimorar nossa bioimpressora, equipando-a com plataforma de regulação térmica durante todo o processo de bioimpressão e curagem, que consiste na polimerização do hidrogel para uma estrutura mais estável para a manutenção das células.
Temos nos dedicado a estabelecer as melhores composições de biomoléculas na formulação de biotintas com as células mesenquimais, visando a máxima viabilidade e expansão para obtenção de um secretoma de potencial terapêutico aprimorado e em escala crescente para estocagem, além de fazer análises proteômicas para definir sua composição.
Acreditamos no nosso pioneirismo, pois não há nada ainda publicado sobre bioimpressão e secretoma de células mesenquimais para doenças concomitantes na literatura mundial.
Levando este fator em consideração, também apresentamos nosso trabalho à Rio Innovation Week, que aconteceu de 12 a 16 de agosto de 2024. E nosso primeiro artigo já está submetido em um periódico internacional reconhecido pelo seu impacto na área da saúde.
Simone Nunes de Carvalho não presta consultoria, trabalha, possui ações ou recebe financiamento de qualquer empresa ou organização que poderia se beneficiar com a publicação deste artigo e não revelou nenhum vínculo relevante além de seu cargo acadêmico.
Este artigo foi publicado no The Conversation Brasil e reproduzido aqui sob a licença Creative Commons
