Os “brotos” do fígado - pequenos pedaços de tecido hepático humano tridimensional - foram cultivados a partir de uma mistura de células-tronco. Foto por Takanori Takebe
Se você está sofrendo de insuficiência hepática e está precisando de um transplante, as chances são ruins. A insuficiência hepática aguda pode causar a morte dentro de alguns meses ou semanas a partir do momento em que os sintomas aparecem, e as chances de obter um transplante de fígado são pequenas - há 17.000 pessoas nos EUA esperando por um fígado no momento e o tempo médio de espera pode se aproximar um ano de duração.
Essa é a razão pela qual os cientistas estão se esforçando para descobrir maneiras alternativas de gerar fígados de substituição, principalmente manipulando células-tronco induzidas para desenvolver tecido hepático. Recentemente, uma equipe de cientistas do Japão deu um enorme passo à frente em direção a esse objetivo, usando células-tronco para desenvolver pequenos e rudimentares pedaços de fígado que funcionavam efetivamente quando implantados em camundongos, produzindo proteínas e filtrando produtos químicos como os fígados normais.
O grupo apresentou relatórios preliminares de seu sucesso no ano passado na reunião anual da Sociedade Internacional para Pesquisa com Células-Tronco, mas não revelou os detalhes completos até hoje, em um estudo publicado na Nature . Embora esteja longe de ser certo que seu método irá resultar em um substituto do fígado - e mesmo que isso aconteça, levará anos até que se prove que é seguro e eficaz para os seres humanos - a realização representa o primeiro órgão humano funcional, embora pequeno. escala, que foi cultivada exclusivamente a partir de células-tronco.
Os pesquisadores, liderados por Takanori Takebe, da Universidade da Cidade de Yokohama, trabalharam com células-tronco pluripotentes induzidas, que são como células-tronco embrionárias que são capazes de se desenvolver em qualquer tipo de tecido humano, mas são produzidas pela manipulação de células somáticas adultas normais. . Devido às preocupações éticas associadas à coleta de células-tronco de embriões humanos - juntamente com o fato de que, nos EUA, existem inúmeras restrições legais contra isso - a maioria dos cientistas no campo está usando esses tipos de células-tronco.
Os cientistas começaram usando sinais químicos específicos para fazer com que essas células-tronco, crescendo em uma placa de Petri, se desenvolvessem em células hepáticas generalizadas conhecidas como hepatócitos, como já foi feito em suas pesquisas anteriores. Seu verdadeiro truque, porém, foi o que veio a seguir. Para imitar o desenvolvimento do tecido hepático em embriões humanos normais, eles se misturam em outros dois tipos de células: células endoteliais (que revestem o interior dos vasos sanguíneos) e células-tronco mesenquimais (que podem se transformar em gordura, cartilagem ou osso).
Todas essas células foram colocadas em um arranjo bidimensional nas placas de Petri, mas durante os dois dias seguintes, elas se organizaram em “gemas” tridimensionais de fígado, que tinham cerca de cinco milímetros de comprimento e se assemelhavam à fase inicial do desenvolvimento do fígado. em embriões humanos saudáveis, cerca de cinco semanas após a fertilização. Sob um microscópio, os botões mostraram ter a mesma mistura organizacional de hepatócitos e vasos sanguíneos normalmente presentes no tecido do fígado.
A equipe teria experimentado centenas de várias combinações de tipos de células adicionadas em diferentes estágios e em diferentes quantidades antes de chegar ao coquetel preciso que levou ao crescimento dos botões do fígado, um processo que levou mais de um ano. Eles lançaram um vídeo de lapso de tempo que mostra a mistura celular bem-sucedida absorvendo nutrientes espontaneamente e crescendo em um botão de fígado (uma versão especialmente corada é mostrada à esquerda):
Eles colocam esses botões de fígado à prova, implantando-os em camundongos, dentro de suas cavidades abdominais ou em seus crânios. Uma variedade de testes mostrou que esses fígados rudimentares eram capazes de realizar todas as mesmas funções que os fígados humanos maduros - produzindo as mesmas proteínas, filtrando todas as mesmas substâncias e, crucialmente, metabolizando substâncias químicas com as quais o tecido hepático humano normalmente pode lidar, mas camundongos tecido hepático não pode.
Ainda há uma quantidade enorme de pesquisas necessárias antes que esse tipo de processo pudesse ser usado para produzir tecido hepático substituto para humanos - Takebe supõe que serão aproximadamente dez anos antes que os primeiros testes clínicos com humanos possam começar. Para os pesquisadores, os próximos passos estão gerando botões no fígado que se assemelham a tecidos hepáticos mais próximos (completos com ductos biliares e outras estruturas) e produzindo um número maior de gemas, pois estimam que em algum lugar na ordem de dezenas de milhares seria necessário. crescer um fígado, o maior órgão interno do corpo humano.
Talvez o aspecto mais interessante dessa pesquisa seja sua universalidade em potencial: os pesquisadores especulam que esse tipo de método poderia algum dia ser usado para cultivar todo tipo de tecido orgânico, incluindo o do pâncreas e dos rins. A curto prazo, a técnica também poderia ter aplicações inovadoras - por exemplo, botões de fígado isolados poderiam ser usados para testar a toxicidade de drogas em desenvolvimento, porque as estruturas internas de todo o órgão não são necessárias para determinar quais produtos químicos não podem ser quebrados. no corpo.
