Pesquisa em organóides está revolucionando a forma como estudamos os órgãos humanos. Esses pequenos modelos em miniatura, com alguns milímetros de largura, permitem-nos observar de perto como os tecidos se desenvolvem e o que acontece quando adoecem. Uma equipe de pesquisadores alemães deu um passo além e criou o primeiro organoide a combinar o desenvolvimento do coração com a produção de sangue.
O desenvolvimento de um coração em miniatura
Um marco excepcional foi alcançado nos laboratórios de pesquisa Leibniz para biotecnologia e órgãos artificiais de Escola Médica de Hannover. A equipe liderada pelo Dr. Robert Zweigerdt desenvolveu um organoide cardíaco capaz de gerar sangue, abrindo novas fronteiras na compreensão do desenvolvimento embrionário humano.
O organoide foi criado a partir células-tronco pluripotentes humanas, elementos celulares com propriedades únicas que podem crescer indefinidamente e se diferenciar em qualquer tipo de célula. Através do uso de sinais biológicos e químicos embutidos em uma matriz de hidrogel, os pesquisadores conseguiram orientar essas células para a formação de agregados tridimensionais.
O processo leva entre 10 e 14 dias, durante os quais se desenvolvem estruturas complexas compostas por pelo menos sete tipos diferentes e claramente organizados de células e tecidos. Estou particularmente impressionado com a forma como este mini-órgão reproduz fielmente a estrutura em camadas do coração embrionário.
Organoide cardíaco, um modelo inovador para pesquisa
O médico Miriana Dardano, primeiro autor do estudo publicado em Nature Cell Biology (eu linko aqui), explicou como a equipe conseguiu adicionar uma densa camada endotelial ao organoide cardíaco, que reveste os vasos sanguíneos e de onde emergem as células progenitoras do sangue.
Este resultado representa o primeiro modelo humano desse tipo que combina todos os tecidos após o desenvolvimento embrionário. O médico Lika Drakhlis, colíder da pesquisa, destaca como este estudo permite que outros pesquisadores investiguem a interação entre diferentes tecidos durante a hematopoiese em cultura de células.
Os organóides estão a revelar-se ferramentas valiosas não só para a investigação básica, mas também para o estudo de doenças como a COVID-19, que afecta tanto o coração como os vasos sanguíneos. Em alguns casos, esses modelos pode ser mais eficaz do que estudos em animais, uma vez que os resultados são mais facilmente transferíveis para humanos.
Perspectivas futuras
O princípio de produção organoide desenvolvido pela equipe provou ser tão flexível quanto um conjunto de construção. Os pesquisadores de LEBAO eles já estão trabalhando em um novo protocolo de diferenciação para converter células-tronco pluripotentes em células de outros órgãos.
“Em alguns casos, isto funciona ainda melhor do que os modelos animais, por exemplo, porque estes estão sujeitos a outras influências biológicas e os resultados só podem ser transferidos para os seres humanos de forma limitada”, explica um dos cientistas.
Esta tecnologia abre caminho para o desenvolvimento de um novo modelo organoide multitecido para futuras pesquisas médicas. A equipe já está explorando aplicações além do coração e do sangue, com o objetivo de criar uma plataforma cada vez mais abrangente para o estudo de doenças e o desenvolvimento de novas terapias.
A capacidade desses organoides de simular o desenvolvimento do coração e a produção de sangue representa simultaneamente um ponto de viragem na pesquisa biomédica. Estou entusiasmado em pensar nas aplicações potenciais desta tecnologia, desde a compreensão das doenças cardíacas até o teste de novos medicamentos e o desenvolvimento de terapias personalizadas.
Continuem com o bom trabalho, queridos pesquisadores: obrigado. De coração, obviamente.
