Placenta em um chip mostra transporte de cafeína da mãe para o feto

O objetivo da placenta em um chip é estudar como substâncias ingeridas pela mãe chegam ao feto.
[Imagem: Lasitha Kurukula Arachchi/Hashemi Lab]

Placenta artificial

Como os modelos animais da placenta não imitam bem a placenta humana, por causa da natureza temporária da placenta e devido aos problemas éticos envolvidos em seu estudo, os biochips de fato têm representado uma nova esperança nesse campo pobre em estudos humanos.

Embora já tenham sido desenvolvidos vários modelos de placenta artificial dentro de chips, nenhum desses modelos é completo, ajudando a entender aspectos específicos da gravidez.

Nicole Hashemi, da Universidade Estadual de Iowa (EUA), queria estudar especificamente como compostos químicos podem ser passados da mãe para o feto.

Ela conta que foram necessários quatro anos de trabalho para criar um modelo simples, mas funcional, da placenta humana dentro de um chip microfluídico, um microlaboratório com canais de apenas 100 milionésimos de metro de altura e 400 milionésimos de metro de largura. O maior desafio foi descobrir como desenvolver células em ambos os lados de uma membrana porosa e biocompatível que separa os dois canais e representa a barreira placentária.

Cafeína e medicamentos

A equipe decidiu começar os testes em seu biochip pela cafeína.

Eles introduziram uma concentração de cafeína de 0,25 miligrama por mililitro - uma concentração considerada segura pelas diretrizes das autoridades de saúde - no lado materno do modelo por uma hora e monitoraram as mudanças no lado do feto. Seis horas e meia após a "ingestão" da cafeína, o lado materno alcançou uma concentração estável de 0,1513 miligrama por mililitro, enquanto o lado fetal alcançou uma concentração estável de 0,0033 após cinco horas, mostrando que o estimulante de fato atinge o feto de forma significativa.

Agora que demonstrou que o biochip-placenta funciona, Hashemi afirmou que o microlaboratório está sendo usado com parceiros de pesquisa da Faculdade de Medicina da Universidade Estadual de Ohio para estudar como diferentes drogas se movem através da barreira placentária.

Também tem havido interesse em estudar como as toxinas ambientais são transportadas da mãe para o feto, disse ela. Estudos futuros poderão incluir a personalização da tecnologia, ajustando o modelo com células de uma mãe ou feto para ajudar a prescrever medicamentos ou dosagens.