Uma equipe internacional de cientistas afirma ter alcançado um feito inédito: criar réplicas tridimensionais de vasos sanguíneos humanos cultivados em uma placa de Petri. A façanha maluca, detalhada em um novo estudo publicado na quarta-feira (16) na Nature, nos permitirá compreender melhor e estudar doenças incapacitantes como o diabetes.

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Pessoas com diabetes — condição marcada por um alto nível crônico de açúcar no sangue — muitas vezes desenvolvem má circulação sanguínea. Ataques cardíacos, derrame e até mesmo amputação de membros podem eventualmente acontecer como consequência disso. Os cientistas conseguem usar animais, incluindo camundongos, para estudar a progressão do diabetes. Mas esses modelos de camundongos não capturam todos os aspectos do diabetes que vemos em humanos, inclusive como ele danifica os vasos sanguíneos.

Idealmente, seria bom ver os efeitos de qualquer doença em algo o mais semelhante possível aos seres humanos. Pequenos órgãos desenvolvidos em laboratório, ou “organoides”, como os cientistas os chamam, surgiram nos últimos anos como uma opção tentadora para fazer exatamente isso.

Até agora, porém, os pesquisadores por trás do estudo atual dizem que não tínhamos verdadeiramente recriado vasos sanguíneos humanos no laboratório. Mas os feitos por essa equipe de pesquisa são “perfeitos”, segundo um comunicado de imprensa da Universidade da Colúmbia Britânica.

“Nossos organoides se assemelham muito aos capilares sanguíneos humanos, mesmo em nível molecular, e agora podemos usá-los para estudar doenças dos vasos sanguíneos diretamente no tecido humano”, disse em um comunicado o autor principal do estudo, Reimer Wimmer, pesquisador de pós-doutorado no Instituto de Biotecnologia Molecular da Academia de Ciências da Áustria (IMBA), em Viena.

Os organoides foram cultivados a partir de células-tronco, células imaturas capazes de se transformar em mais de um tipo de célula. Assim como nas pessoas, descobriu-se que as réplicas tinham uma rede de capilares sanguíneos revestidos por membrana basal, uma espécie de tecido conjuntivo que ajuda a sustentar e dar estrutura aos vasos.

Wimmer e sua equipe foram além com suas réplicas, transplantando-as em camundongos sem nenhum sistema imunológico (um passo que os impediria de rejeitar o tecido do doador). Os organoides foram facilmente levados para sua nova casa, conectando-se ao sistema circulatório nativo dos camundongos, e se desenvolveram ainda mais em uma rede de artérias, pequenas veias e arteríolas (ramos de uma artéria que fluem em vasos capilares).

Além disso, eles foram capazes de recriar vasos sanguíneos “diabéticos”, caracterizados por um espessamento da membrana basal. Nos experimentos com camundongos, e dando suporte a pesquisas anteriores, eles encontraram evidências de que um caminho de sinalização envolvendo a proteína NOTCH-3 desempenhava um papel fundamental na criação do espessamento visto em vasos sanguíneos de pessoas com diabetes. Bloquear outra enzima que visa a NOTCH-3, a γ-secretase, também parecia impedir que esse dano acontecesse.

Os resultados desses experimentos, segundos os pesquisadores, mostram que esses vasos podem ser um modelo melhor para estudar o diabetes do que os tradicionais de camundongos. E, pela importância do nosso sistema circulatório para o resto do corpo, o potencial para essas réplicas cultivadas em laboratório se estende muito além da pesquisa do diabetes.

“Cada órgão do nosso corpo está ligado ao sistema circulatório”, disse o autor sênior Josef Penninger, diretor fundador do IMBA e atual diretor do Instituto de Ciências da Vida da Universidade da Colúmbia Britânica, em um comunicado. “Os organoides vasculares gerados a partir de células-tronco representam um modelo divisor de águas — nos permitindo desvendar etiologias e tratamentos para um amplo espectro de doenças vasculares, desde diabetes, doença de Alzheimer, doenças cardiovasculares, cura de feridas ou derrame até câncer.”

Os vasos sanguíneos são apenas a mais recente fronteira no desenvolvimento de organoides. Cientistas já criaram versões em miniatura de estômago, pulmões e desenvolvendo até um cérebro. Esses organoides foram usados para estudar os efeitos desde fibrose cística até o vírus zika.

[Nature via IMBA]