Cientistas demonstram bio em 3D

9 de junho de 2023

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por University College London

Cientistas do NIHR Great Ormond Street Hospital Biomedical Research Center (uma colaboração entre GOSH e UCL), Londres, e da Universidade de Pádua, Itália, mostraram pela primeira vez como a impressão 3D pode ser obtida dentro de "mini-órgãos" crescendo em hidrogéis — controlando sua forma, atividade e até forçando o tecido a crescer em "moldes".

Isso pode ajudar as equipes a estudar células e órgãos com mais precisão, criar modelos realistas de órgãos e doenças e entender melhor como o câncer se espalha por diferentes tecidos.

Uma área de pesquisa particularmente promissora no Zayed Center for Research (uma parceria entre Great Ormond Street Hospital (GOSH), GOSH Charity e University College London Great Ormond Street Institute of Child Health (UCL GOS ICH)) é a ciência organoide - a criação de micro-versões de órgãos como o estômago, os intestinos e os pulmões.

Mas esse tecido quase sempre cresce de forma descontrolada e não representa a estrutura complexa dos órgãos que ocorrem naturalmente. Isso é particularmente importante, pois a forma e a estrutura de um órgão são tão cruciais quanto sua composição celular – no estômago, pulmões e coração, por exemplo.

Esta pesquisa mostra como os cientistas podem criar estruturas sólidas dentro de um gel pré-existente para solidificar padrões específicos em tempo real, orientando os organoides que crescem no gel em uma estrutura específica usando a luz de um microscópio de alta especificação. Isso significa que qualquer célula no mini-órgão em crescimento ou organoides inteiros crescerá de maneira específica e precisa.

O artigo, publicado na Nature Communications, mostra como a equipe espera recriar e estudar o que acontece com a função de um órgão quando ele não cresce corretamente – por exemplo, em muitas malformações que se desenvolvem nos estágios iniciais da gravidez.

A equipe espera que esta pesquisa crie melhores modelos de doenças, o que significa que seus estudos são mais confiáveis, os resultados são de melhor qualidade e a necessidade de pesquisas com animais será reduzida um dia. O trabalho também pode levar ao tratamento por meio da entrega de 'remendos' biologicamente precisos em órgãos vivos.

Exemplos de usos de 'impressão':

O Dr. Giovanni Giobbe, da UCL GOS ICH, co-autor principal da pesquisa, disse: "É incrível ver essas estruturas precisas começarem a se formar diante de nossos olhos devido aos nossos pequenos, mas meticulosos ajustes no gel de polímero. Estamos muito animados para ver onde isso pode nos levar na compreensão da doença humana e, um dia, do tratamento."

A Dra. Anna Urciuolo, da Universidade de Pádua e líder do Laboratório de Engenharia Neuromuscular do Instituto de Pesquisa Pediátrica, disse: "Este trabalho é um exemplo dos avanços da abordagem multidisciplinar que está explodindo na pesquisa biomédica. A capacidade de reproduzir modelos de órgãos no laboratório e o desenvolvimento de tecnologias que ajudam os cientistas a recapitular tecidos saudáveis ​​e doentes e a complexidade dos órgãos na bancada é o início de como a medicina translacional mudará no futuro próximo.

O professor Paolo De Coppi, cirurgião pediátrico da GOSH, professor de cirurgia pediátrica da UCL GOS ICH e colíder do tema de engenharia de tecidos e medicina regenerativa do NIHR GOSH BRC disse: "Este trabalho é um excelente exemplo de como podemos trazer equipes interdisciplinares e internacionais juntas para melhorar nossa pesquisa e beneficiar os pacientes."