Este aparelho simula doenças em múltiplos órgãos e testa medicamentos

É uma espécie de biochip tamanho família, controlado por computador.
[Imagem: Hannes Campo et al. - 10.1039/D3LC00378G]

Múltiplos órgãos in vitro

Indo além dos tradicionais biochips, e tirando proveito das pesquisas com órgãos artificiais - ou organoides - pesquisadores criaram agora um dispositivo que se aproxima muito do que se poderia chamar de um "simulador do corpo humano".

É um aparelho menor do que uma caixa de sapatos que pode simular inúmeras doenças humanas, em múltiplos órgãos, ou testar novos medicamentos. Tudo sem que nenhum voluntário precise correr riscos.

Hannes Campo e seus colegas da Universidade Northwestern (EUA) desenvolveram esta nova tecnologia - eles a batizaram de Lattice (treliça ou malha) - para estudar interações entre até oito culturas únicas de tecidos de órgãos (células de um órgão humano) por longos períodos de tempo, de modo a replicar como os órgãos reais responderão.

É um grande avanço em relação aos atuais sistemas in vitro, que só podem estudar duas culturas celulares simultaneamente.

O objetivo é simular o que acontece dentro do corpo para analisar, por exemplo, como a obesidade pode afetar determinada doença; como as mulheres metabolizam as drogas de forma diferente dos homens; ou o que pode estar desencadear uma doença que eventualmente afeta múltiplos órgãos.

"Quando alguma coisa acontece no corpo, não sabemos exatamente quem está falando com quem," ilustrou a professora Julie Kim, coordenadora da equipe. "Atualmente, os cientistas usam placas que contêm um ou dois tipos de células e depois fazem pesquisas e análises aprofundadas, mas a Lattice oferece um enorme avanço. Esta plataforma é muito mais adequada para imitar o que está acontecendo no corpo, porque ela pode simular muitos órgãos ao mesmo tempo."

Detalhes do aparelho e do programa de controle.
[Imagem: Hannes Campo et al. - 10.1039/D3LC00378G]

Simulador de doenças

Apesar de ser maior do que um biochip tradicional, o aparelho também usa a tecnologia microfluídica, na qual uma série de canais e bombas fazem com que o meio (sangue simulado) flua entre as câmaras onde são colocadas as células ou organoides - o protótipo tem oito câmaras.

Um computador conectado ao aparelho controla com precisão o sangue que flui através de cada câmara - o quanto flui, para onde e quando flui. Dependendo da doença ou medicamento a ser testado, é possível preencher cada câmara com um tecido de órgão, hormônio, célula de doença ou medicamento diferente.

A equipe já começou a usar o dispositivo para estudar a síndrome do ovário policístico (SOP), que é uma condição caracterizada por um desequilíbrio dos hormônios reprodutivos e problemas de metabolismo. Os cientistas ainda não sabem ao certo por que ou como a SOP se desenvolve. Embora afete os ovários, muitos outros sistemas orgânicos do corpo são afetados.

"O que podemos fazer com a Lattice é começar a manipular e controlar qual órgão está causando a doença," disse Kim. "Portanto, em um experimento, podemos começar com um ovário com SOP para ver como ele afeta o fígado ou os músculos. Outro experimento pode examinar se é o alto nível de insulina associado à doença que está levando os diferentes sistemas orgânicos a se comportarem de maneira irregular. Nós podemos controlar os tecidos e ordená-los de maneiras específicas."

A equipe também pretende começar a testar novos medicamentos para várias condições imediatamente, ao mesmo tempo que usa a experiência desses primeiros testes para aprimorar o aparelho.