Fazer renascer um membro amputado não é grande coisa
– pelo menos para uma estrela do mar ou uma salamandra, criaturas que são bem
conhecidas por usar “superpoderes” regenerativos para substituir membros
desaparecidos e caudas. Mas eles não são os únicos animais que podem
reconstruir partes do corpo que são destruídas ou danificadas. Veados podem ter
30 quilogramas de suas galhadas regeneradas em apenas três meses. O peixe-zebra
pode regenerar o próprio coração, enquanto platelmintos já demonstraram a capacidade
incrível de regenerar suas próprias cabeças.
Para os seres humanos, no entanto, o que é perdido é
perdido – ou será que não?
As células individuais em nosso corpo estão
constantemente sendo substituídas conforme se desgastam, um processo que
diminui com o envelhecimento, mas continua durante toda a vida humana. Você
pode até mesmo observar esta regeneração frequente e visível em um dos seus
órgãos: a sua pele. Na verdade, os seres humanos deixam para trás toda a sua
camada exterior de pele a cada duas a quatro semanas. Nós temos uma perda de
cerca de 510 gramas de células de pele por ano, de acordo com a American
Chemical Society.
No entanto, regenerar órgãos completos e partes do
corpo, uma prática comum entre os senhores do tempo da série “Doctor Who”, está
fora do âmbito da biologia humana. Mas, nos últimos anos, os cientistas
cultivaram com sucesso uma variedade de estruturas do corpo humano, estruturas
que foram testadas com sucesso em animais e órgãos de pequena escala conhecidos
como “organoides”, que são utilizados para estudar a função e a estrutura
desses órgãos em um nível de detalhes que antes era impossível.
Aqui estão alguns exemplos recentes:
Tubas uterinas
Usando células-tronco, os cientistas do Instituto de
Biologia Infecciosa Max Planck, em Berlim, cultivaram a camada celular mais
interna das tubas uterinas humanas, as estruturas que ligam os ovários e o
útero. Em um comunicado divulgado em 11 de janeiro, os pesquisadores descrevem
que os organoides resultantes partilham dos recursos e formas que são
específicos das tubas uterinas naturais.
Mini cérebro
Um cérebro do tamanho de uma borracha de lápis foi
cultivado a partir de células da pele por cientistas da The Ohio State
University (OSU), nos EUA, e é estruturalmente e geneticamente similar ao
cérebro de um feto humano com 5 semanas de idade. O organoide tem neurônios com
extensões de sinal de transporte como axônios e dendritos funcionando. Na foto
da mini cérebro, etiquetas identificam estruturas que são normalmente
encontradas em um cérebro fetal.
Mini coração
Pesquisadores fizeram com que células-tronco se
transformassem em músculo cardíaco e tecido conjuntivo e, em seguida,
organizaram em câmaras pequenas e o fizeram “bater”. Em um vídeo da realização,
as células do músculo cardíaco (indicado pelo vermelho no centro) estão
batendo, enquanto o tecido conjuntivo (anel verde) assegura que o mini coração
se mantenha no recipiente onde ele cresceu. Kevin Healy, professor de
bioengenharia da Universidade da Califórnia, nos EUA, e coautor do estudo,
disse em um comunicado: “Essa tecnologia poderia ajudar-nos rapidamente no
rastreio de drogas suscetíveis a gerar defeitos congênitos cardíacos, e
orientar as decisões sobre quais as drogas são perigosas durante a gravidez”. A
pesquisa foi publicada março 2015 na revista Nature Communications.
Mini rim
Uma equipe de cientistas australianos desenvolveu um
mini rim, diferenciando as células-tronco para formar um órgão com os três
tipos distintos de células do rim pela primeira vez. Os pesquisadores
cultivaram o organoide em um processo que seguiu o desenvolvimento normal do
rim. Na imagem, as três cores representam os tipos de células do rim que formam
os nefrônios, as diferentes estruturas dentro do rim.
Mini pulmão
Pesquisadores de várias instituições colaboraram
para desenvolver organoides pulmonares em 3D, que desenvolveram brônquios, ou
estruturas das vias aéreas, e sacos pulmonares. “Estes mini pulmões podem
imitar as respostas dos tecidos reais e serão um bom modelo para estudar como
os órgãos se formam e mudam com as doenças, e como eles podem responder a novas
drogas”, explica Jason R. Spence, autor sênior do estudo e professor assistente
de medicina interna e biologia celular e de desenvolvimento da Universidade de
Michigan, nos EUA. Os mini pulmões sobreviveram em laboratório por mais de 100
dias.
Mini estômago
Mini estômagos que levaram cerca de um mês para ser
cultivados em uma placa de Petri formaram “estruturas ocas em forma oval” que
assemelham-se a uma das duas seções do estômago, afirma Jim Wells, coautor do
estudo e professor de biologia do desenvolvimento no Hospital Infantil de
Cincinnati, nos EUA. Wells disse ao site Live Science que os pequenos
estômagos, que mediam cerca de 3 milímetros de diâmetro, seriam especialmente
úteis para os cientistas que estudam os efeitos de uma determinada bactéria que
causa a doença gástrica. Isso ocorre porque as bactérias se comportam
diferentemente em outros animais, disse ele.
Vagina
Em abril de 2014, um estudo publicado na revista The
Lancet descreveu os transplantes bem sucedidos de vaginas cultivadas em
laboratório, criadas a partir do cultivo das células das pacientes em uma
estrutura em forma de vagina. Os transplantes, realizados há vários anos em
quatro meninas e mulheres jovens entre as idades de 13 e 18 anos, corrigiram um
defeito congênito em que a vagina e o útero eram ausentes ou subdesenvolvidos.
As adolescentes foram examinadas anualmente por oito anos após os transplantes,
tempo durante o qual os órgãos funcionaram normalmente, permitindo relações
sexuais sem dor.
Pênis
Cientistas do Instituto Wake Forest de Medicina
Regenerativa, nos EUA, usaram células de coelhos para desenvolver tecido
peniano erétil, transplantaram os pênis cultivados em laboratório em coelhos
machos, que, em seguida, acasalaram com sucesso. Mas o processo ainda está em
fase experimental, e a aprovação pelos órgãos responsáveis é necessária para
que a equipe desenvolva o seu trabalho e incorpore tecidos e indivíduos
humanos. O Instituto de Medicina Regenerativa das Forças Armadas dos EUA está
fornecendo dinheiro para o estudo, uma vez que a pesquisa pode beneficiar
soldados que sofreram lesões na virilha em combate.
Esôfago
Na Universidade de Medicina de Kuban, em Krasnodar,
Rússia, uma equipe internacional de cientistas construiu um esôfago através do
crescimento de células-tronco em uma estrutura durante três semanas. Eles,
então, implantaram com sucesso o órgão em ratos. Os cientistas testaram a
durabilidade do novo esôfago ao inflá-lo e desinflá-lo por 10.000 vezes, ao
implantar as estruturas artificiais em 10 ratos e ao substituir até 20% do
órgão original dos animais.
Orelha
Cientistas “imprimiram” orelhas humanas,
cultivando-as através do revestimento de formas de orelha moldadas com células
vivas que cresceram ao redor da moldura. Os pesquisadores criaram o molde em
forma de orelha pela modelagem da orelha de uma criança usando um software 3D
e, em seguida, enviaram o modelo para uma impressora 3D. Uma vez que os
cientistas tiveram o molde na mão, eles injetaram um coquetel de células do
ouvido e colágeno vivo de vacas, e disso saiu uma orelha. As orelhas fabricadas
foram em seguida implantadas em ratos durante um a três meses, enquanto os
cientistas avaliaram as mudanças no tamanho e forma conforme os órgãos
cresciam.
Células do fígado
O fígado, o maior órgão dentro do corpo humano, é
capaz de grandes feitos de reparação e regeneração, enquanto em seu devido
lugar. Do lado de fora do corpo, o órgão é um desafio; tem-se revelado
extremamente difícil para os cientistas desenvolver as células do fígado,
chamadas hepatócitos, e mantê-las vivas. Pela primeira vez, cientistas da
Alemanha e de Israel cultivaram com êxito hepatócitos em laboratório. A
pesquisa foi publicada em 26 de outubro de 2015, na revista Nature
Biotechnology. Apesar de não ser um órgão propriamente dito (ou até mesmo um
organoide), esta evolução fornece implicações promissoras para o estudo
clínico, com Yaakov Nahmias, diretor do Centro de Bioengenharia Alexander Grass
da Universidade Hebraica de Jerusalém e autor principal do estudo,
descrevendo-a em uma declaração como “o Santo Graal da pesquisa sobre o
fígado”. [Live Science]
