Sistema circulatório artificial ajudará a estudar doenças humanas

Os vasos sanguíneos artificiais seguem as junções da estrutura inicial de colágeno. Os núcleos das células endoteliais foram coloridas artificialmente de azul, enquanto as junções entre as células aparecem em vermelho. As partes em verde são células musculares, que circundaram os vasos sanguíneos.
[Imagem: Y. Zheng/U. of Washington]

Veias artificiais

Camundongos e macacos não desenvolvem doenças da mesma forma que os seres humanos.

Apesar disso, depois de estudarem exaustivamente as células humanas em discos de Petri no laboratório, os cientistas têm poucas alternativas a não ser prosseguir seus estudos em roedores e primatas não-humanos.

É por isso que há tanto esforço em busca de desenvolver plataformas de testes mais parecidas com "órgãos artificiais", que reproduzam melhor as condições do corpo humano.

Em um significativo passo nesse sentido, cientistas da Universidade de Washington (EUA) criaram uma verdadeira malha de vasos sanguíneos artificiais.

Sistema circulatório artificial

Segundo os pesquisadores, sua estrutura biossintética servirá como plataforma para estudar as doenças, testar novos medicamentos e, possivelmente, para o futuro desenvolvimento de órgãos artificiais verdadeiros para transplantes.

"Com eles [os vasos sanguíneos artificiais], nós poderemos realmente dissecar o que acontece na interface entre o sangue e o tecido. Nós poderemos começar a ver como as doenças começam a progredir, e desenvolver terapias mais eficientes," explica a Dra. Ying Zheng, principal autora do trabalho.

Ela começou com colágeno, a proteína mais abundante no corpo humano, construindo uma rede de pequenos canais e "semeando" sobre eles células endoteliais humanas, que delimitam os vasos sanguíneos.

Durante um período de duas semanas, as células endoteliais se multiplicaram e se espalharam pela estrutura, que serviu como um molde.

Quando foram injetadas células neuronais no gel circundante, estas células começaram a liberar compostos químicos que fizeram com que os vasos sintéticos abrissem novas rotas, criando uma complexa rede de tubos, muito similar a um sistema circulatório artificial.

Estudos sobre o câncer

Além de servir como plataforma de testes, os pesquisadores acreditam que esse sistema vascular artificial poderá ser usado para irrigar tecidos criados por bioengenharia para transplantes.

Os testes foram feitos com sangue humano, que circulou com perfeição pelos canais. Até coágulos se formaram quando os cientistas injetaram compostos inflamatórios no circuito.

O sistema também se mostrou promissor como modelo para estudos sobre a progressão de tumores. Os cânceres secretam substâncias químicas que criam seu próprio sistema de irrigação sanguínea para colonizar novas partes do corpo.

Quando os pesquisadores adicionaram uma proteína de sinalização para o crescimento dos vasos que é abundante no câncer e em outras doenças, novos vasos sanguíneos se desenvolveram a partir dos originais. Estes eram mais fracos, assim como são nos cânceres humanos.