Cientistas desenvolvem alvéolo pulmonar 3D para testar medicamentos
Com o uso de uma bioimpressora, os pesquisadores conseguiram reproduzir a estrutura pulmonar, tornando o protótipo apto para o teste de novos fármacos
Um grupo de cientistas do Instituto de Pesquisa Pelé Pequeno Príncipe, liderados pela pesquisadora Katherine Athayde Teixeira de Carvalho, está desenvolvendo um alvéolo pulmonar 3D que poderá ser utilizado futuramente para testar novos medicamentos que combatam doenças pulmonares. O projeto faz parte da pesquisa de mestrado da aluna Nádia Nascimento da Rosa, da Faculdades Pequeno Príncipe. Com a testagem de medicamentos no alvéolo 3D, minimiza-se a utilização de animais, além de se obter um modelo mais próximo da realidade do organismo humano.
O projeto surgiu no início da pandemia de coronavírus. “As primeiras cepas do SARS-CoV-2 afetavam os pulmões de forma muito intensa. Percebemos então a necessidade de ter como testar novos fármacos in vitro,e foi daí que passamos a estudar a possibilidade de desenvolvimento do alvéolo, que é uma unidade funcional do pulmão”, salienta a cientista.
Ela explica que, apesar de o pulmão possuir uma composição celular variada, com mais de 40 tipos celulares, as células epiteliais são as que concentram as principais funções desse órgão. A partir dessa informação, a equipe buscou uma forma de desenvolver essas células. “Isto foi possível por meio da utilização de células-tronco de cordão umbilical, que se diferenciam em células do tecido pulmonar. No projeto, estamos utilizando 14 amostras de células-tronco de cordão umbilical”, relata.
As células diferenciadas desenvolvidas são então transferidas de maneira ordenada para uma bioimpressora. “Esta impressora permite que as células sejam dispostas de acordo com a organização do tecido pulmonar, em especial o alvéolo”, pontua.
Após a bioimpressão do tecido, o cultivo é transferido para o equipamento InCell Analyser, que permite avaliar a viabilidade das células. Com a estratificação do tecido já estabelecida, é elaborado um sistema de vascularização nesse tecido utilizando células epiteliais. A organização histológica do tecido cultivado sobre a impressora 3D é avaliada por imunocitoquímica para comprovar as características de tecido alveolar, bem como microscopia óptica eletrônica de varredura para a interação das células com a matriz.
“Com essa metodologia, conseguimos comprovar que é possível diferenciar células-tronco para as células de pneumócitos I e II e imprimir os alvéolos, tornando o nosso modelo 3D funcional – ele, de fato, realiza as trocas gasosas, o que torna o nosso protótipo apto para as testagens de fármacos que atuam nos alvéolos”, conclui.
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