Olho artificial pisca de verdade para testar medicamentos

O olho artificial em um chip tem até uma pálpebra que pisca na mesma velocidade que o piscar humano.
[Imagem: Universidade da Pensilvânia]

Organoides

Os organoides, pequenas simulações de órgãos humanos, sintetizados em laboratório e mantidos vivos no interior de biochips, têm-se tornado uma das ferramentas preferidas dos cientistas na busca da compreensão de doenças e no desenvolvimento de medicamentos.

O mais recente deles é um olho-em-um-chip, que tem até uma pálpebra mecânica para simular o piscar.

Esse olho artificial foi criado por Dan Huh e Jeongyun Seo, da Universidade da Pensilvânia, que já estão usando o miniórgão para testar uma droga experimental para a doença do olho seco, também chamada de ceratoconjuntivite sicca.

Ao incorporar células humanas em um suporte projetado pela equipe, o olho-em-um-chip tem muitos benefícios em relação a testes em voluntários vivos, entre elas minimizar custos e riscos e preocupações éticas.

Olho artificial em um chip

Pessoas que passam oito ou mais horas por dia olhando para uma tela de computador podem notar que seus olhos ficam cansados ou secos e, se essas condições forem graves o suficiente, podem eventualmente desenvolver a síndrome do olho seco. É uma doença comum, mas com poucas opções de medicamentos, em parte devido às dificuldades de modelar a fisiopatologia complexa dos olhos humanos.

É aí que vai entrar o olho-em-um-chip piscante, uma réplica artificial do olho humano, simples, mas funcional.

Para construir o olho artificial a equipe começou com um suporte poroso, aproximadamente do tamanho de uma moeda de dez centavos e a forma de uma lente de contato, na qual eles cultivaram células do olho humano. As células da córnea crescem no círculo interno do suporte, tingidas de amarelo, e as células da conjuntiva, o tecido especializado que cobre a parte branca dos olhos humanos, crescem no círculo vermelho circundante.

Uma placa de gelatina atua como pálpebra, deslizando mecanicamente sobre o olho na mesma velocidade que um piscar humano. Alimentada por um duto lacrimal, tingido de azul, a pálpebra espalha secreções de lágrimas artificiais sobre o olho para formar o que é chamado de filme lacrimal.

Lubrina

Os primeiros testes, publicados na revista Nature Medicine, descrevem a precisão do olho artificial como um simulacro do órgão real e demonstra sua utilidade como uma plataforma de testes de medicamentos.

Tendo confirmado a capacidade do olho-em-um chip de espelhar o desempenho de um olho humano em ambientes normais e indutores da síndrome do olho seco, a equipe procurou a indústria farmacêutica em busca de um fármaco candidato a tratar a condição para testar seu modelo. Eles chegaram em uma substância baseada em lubrina, uma proteína encontrada principalmente no fluido lubrificante que protege as articulações.

Comparando os resultados dos testes de seus modelos de olho saudável, olho com síndrome do olho seco e olho com a síndrome mais lubrina, a equipe já conseguiu aprofundar o entendimento sobre como a lubrina funciona e mostrar que se trata realmente de um fármaco promissor, que vale a pena ser mais pesquisado.

"Embora tenhamos acabado de demonstrar a prova de conceito," disse Seo, "espero que nossa plataforma de olho em um chip avance ainda mais e seja usada para uma variedade de aplicações além da triagem de drogas, como teste de lentes de contato e, no futuro, cirurgias oculares."