Coração em miniatura pode ajudar a acelerar cura de doenças cardíacas

Uma réplica em miniatura de uma câmara cardíaca feita de peças e tecidos projetados a partir de células-tronco - e tudo contido em um chip não muito maior que um selo postal.
[Imagem: Jackie Ricciardi/Boston University]

Como estudar o coração

Não há uma maneira segura de obter uma visão de perto do coração humano enquanto ele trabalha: Você não pode simplesmente retirá-lo, dar uma olhada e encaixá-lo novamente.

Os cientistas têm tentado diferentes maneiras de contornar esse problema fundamental: Eles prenderam tecidos cardíacos cultivados em laboratório a molas para vê-los expandir e contrair e até conectaram corações de cadáveres a máquinas para fazê-los bombear novamente.

Cada abordagem tem suas falhas: Corações reanimados só podem bater por algumas horas, e as molas não conseguem replicar as forças em ação no músculo cardíaco real.

Coração em um chip

Agora, uma equipe interdisciplinar de engenheiros, biólogos e geneticistas desenvolveu uma nova maneira de estudar o coração: Eles construíram uma réplica em miniatura de uma câmara cardíaca a partir de uma combinação de peças de nanoengenharia e tecido cardíaco humano.

Não há molas ou fontes externas de energia - como um coração real, ele apenas bate sozinho, impulsionado pelo tecido cardíaco vivo cultivado a partir de células-tronco.

O dispositivo pode dar aos pesquisadores uma visão mais precisa de como o coração funciona, permitindo que eles rastreiem como o órgão cresce no embrião, estudem o impacto das doenças cardíacas e testem a eficácia potencial e os efeitos colaterais de novos tratamentos - tudo com risco zero de pacientes e sem sair do laboratório.

É tudo minúsculo, mas com uma complexidade impressionante.
[Imagem: Christos Michas et al. - 10.1126/sciadv.abm3791]

Bomba microfluídica

O aparelho - batizado de "bomba microfluídica unidirecional habilitada para precisão cardíaca" - também pode abrir caminho para a construção de versões laboratoriais de outros órgãos, de pulmões a rins.

"Nós podemos estudar a progressão das doenças de uma forma que não era possível antes," disse a professora Alice White, da Universidade de Boston (EUA). "Escolhemos trabalhar no tecido cardíaco por causa de sua mecânica particularmente complicada, mas mostramos que, quando você pega a nanotecnologia e a combina com a engenharia de tecidos, há potencial para replicar isso para vários órgãos."