Avanço em órgãos artificiais que formam seus próprios vasos sanguíneos.

Segundo a revista Nature, pesquisadores desenvolveram os modelos de órgãos em miniatura mais avançados de todos os tempos, capazes de gerar vasos sanguíneos nutritivos por conta própria.

Essas estruturas, que simulam o coração, o fígado, os pulmões e os intestinos, contêm uma variedade de tipos de células e uma organização complexa nunca antes vista em modelos anteriores.

Organoides – minúsculas estruturas celulares tridimensionais – são usados ​​há muito tempo para estudar doenças e testar medicamentos. No entanto, a maioria dos organoides não possui vasos sanguíneos, o que limita seu tamanho, função e maturidade. Por exemplo, os rins precisam de vasos sanguíneos para filtrar o sangue, e os pulmões precisam deles para realizar as trocas gasosas.

No mês passado, duas equipes de pesquisa independentes publicaram nas revistas Science e Cell um estudo sobre como criar organoides vascularizados desde o início. Elas partiram de células-tronco pluripotentes e, em seguida, manipularam sua diferenciação para criar tanto tecido orgânico quanto células de vasos sanguíneos.

“Esses modelos realmente demonstram o poder da nova abordagem”, disse Oscar Abilez, especialista em células-tronco da Universidade Stanford e coautor do estudo sobre coração e fígado.

Inicialmente, as equipes de pesquisa frequentemente misturavam tecido vascular e outros tecidos separadamente em um "assembloid" (um modelo em tubo de ensaio que combinava muitos organoides ou outras células), mas essa abordagem ainda não reproduzia completamente a estrutura real.

A descoberta revolucionária surgiu de um achado fortuito durante o cultivo de células epiteliais. Vários grupos de pesquisa, incluindo a Universidade de Michigan, perceberam que os organoides geravam espontaneamente mais células endoteliais vasculares. Em vez de eliminá-las, buscaram "replicar" esse fenômeno em organoides intestinais.

Com essa pista em mente, Yifei Miao e seus colegas do Instituto de Zoologia da Academia Chinesa de Ciências tentaram controlar o desenvolvimento conjunto de células epiteliais e células de vasos sanguíneos na mesma placa de cultura. Inicialmente, isso foi difícil porque os dois tipos de células precisavam de sinais moleculares opostos para crescer. No entanto, a equipe encontrou uma maneira de ajustar o momento da adição de moléculas estimulantes, permitindo que ambas crescessem juntas.

Como resultado, os organoides pulmonares, quando implantados em camundongos, diferenciaram-se em muitos tipos de células, incluindo células específicas dos alvéolos – o local das trocas gasosas. Quando cultivados em um arcabouço 3D, eles se auto-organizaram em estruturas semelhantes a alvéolos. Josef Penninger, especialista do Centro Helmholtz de Pesquisa de Infecções (Alemanha), considerou isso um avanço interessante.

De forma semelhante, Abilez criou organoides cardíacos que continham células musculares, vasos sanguíneos e nervos. Os vasos sanguíneos formavam pequenos ramos que serpenteavam pelo tecido. Essa abordagem também criou fígados em miniatura com muitos vasos sanguíneos minúsculos.

No entanto, os organoides atuais ainda replicam apenas os estágios iniciais do desenvolvimento embrionário. Penninger afirma que, para que os organoides funcionem como órgãos reais, os cientistas precisarão desenvolver vasos sanguíneos maiores, tecido de sustentação e vasos linfáticos. O próximo desafio é "abrir as válvulas" para que os vasos sanguíneos transportem o fluxo sanguíneo de fato. "Esta é uma área incrivelmente empolgante", diz ele.

Fonte: https://baoquocte.vn/dot-pha-noi-tang-nhan-tao-tu-hinh-thanh-mach-mau-320722.html