Hora da genética!
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No último século, grandes esforços foram feitos para observar o desenvolvimento de células fora do corpo do hospedeiro, como em cultura de células, também conhecida como in vitro. Isso nos permite entender muito melhor como as células agem em determinadas situações, incluindo, por exemplo, sua reação a certos tipos de compostos ou drogas. Já na última década foi possível obter células-tronco pluripotentes induzidas humanas (hiPSC), a partir de células diferenciadas e, através delas, criar vários tecidos humanos em laboratório para compreender, por exemplo, vários mecanismos biológicos, doenças e criar aplicações em medicina personalizada e integrativa, reduzindo o uso de modelos animais. São inúmeros os esforços para cultivar células, pois isso permite um entendimento muito melhor de como as células agem em determinadas situações, incluindo, por exemplo, sua reação a determinados tipos de compostos ou medicamentos, uma das soluções mais destacadas são as culturas de organoides provenientes de células do mesmo paciente que podem ser retiradas de quase qualquer tipo de tecido, não necessariamente têm que corresponder ao órgão a ser reproduzido in vitro; foi esse uso de células-tronco induzidas que deu a Shinya Yamanaka o Prêmio Nobel em 2012.
Como mencionado, foi possível reverter células-tronco de células diferenciadas e, em seguida, criar vários tecidos humanos em laboratório. A técnica de cultura de organoides parece ser uma excelente opção para estudar doenças que afetam a morfologia e o correto funcionamento dos tecidos, de fato, seu cultivo in vitro os torna ainda mais acessíveis para análises genéticas, testes histológicos, imunofluorescência, citometria de fluxo, PCR, testes de toxicidade de possíveis tratamentos, etc. No caso do estudo de doenças genéticas, alguns exemplos serão citados a seguir: - O vírus Zika e os casos de microcefalia: pesquisadores da UFRJ fabricaram minicérebros e demonstraram a capacidade do vírus Zika de infectá-los e reduzir seu crescimento. - Organoides e Fibrose Cística: Hans Clevers produziu e comparou organoides de pacientes normais e com fibrose cística, identificando alterações bioquímicas alvo para a produção de drogas. - Minicérebros e epilepsia: cientistas da UNICAMP e UCSD fabricaram minicérebros que permitem simular e observar o aparecimento de epilepsias, estudando a formação de neurônios dismórficos e a atividade elétrica. No início, eles reprogramaram células da pele de pessoas com displasia cortical focal (um tipo de epilepsia), transformando-as em células pluripotentes; essas células então se diferenciaram em células neuronais por cerca de 100 dias. Para esse tipo de pesquisa com cultura in vitro, devem ser definidas condições padrão, além de estabelecer o perfil celular e molecular de um paciente saudável versus um acometido pela referida patologia. Uma das vantagens adicionais desta técnica é a utilização de células do paciente, assim o resultado obtido é mais fiel com características do próprio indivíduo, em comparação com os resultados de estudos onde outros modelos animais experimentais foram implementados. Assim, os modelos organoides abrem caminho para múltiplas possibilidades, é claro que, ainda são vários os desafios a serem enfrentados. Viviana López Colorado Estudante de Biotecnologia - UNILA BIBLIOGRAFIA Avansini SH, Puppo F, Adams JW, Vieira AS, Coan AC, Rogerio F, Torres FR, Araújo PAOR Martin M, Montenegro MA, Yasuda CL, Tedeschi H., Ghizoni, E., França, AFEC, Alvim, MKM, Athié , MC, Rocha, CS, Almeida, VS, Dias, EV, … Muotri, AR (2021). Instabilidade juncional no neuroepitélio e hiperexcitabilidade de rede em um modelo humano de displasia cortical focal. Cérebro. https://doi.org/10.1093/brain/awab479 Cho, A.-N., Jin, Y., An, Y., Kim, J., Choi, YS, Lee, JS, … Cho, S.-W. (2021). Dispositivo microfluídico com matriz extracelular cerebral promove a maturação estrutural e funcional dos organoides do cérebro humano. Nature Communications, 12(1). doi:10.1038/s41467-021-24775-5 Dekkers JF, Berkers G, Kruisselbrink E, Vonk A, de Jonge HR, Janssens HM, Bronsveld I, van de Graaf EA, Nieuwenhuis EES, Houwen RHJ, Vleggaar FP, Escher, JC, de Rijke, YB, Majoor, CJ, Heijerman , HGM, de Winter–de Groot, KM, Clevers, H., van der Ent, CK, & Beekman, JM (2016). Caracterizando respostas a drogas moduladoras de CFTR usando organoides retais derivados de indivíduos com fibrose cística. Science Translational Medicine, 8(344), 344ra84. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aad8278 Fritsche E., Tigges J., Hartmann J., Kapr J., Serafini MM, Viviani B. (2020) Modelos in vitro neurais para estudar substâncias que atuam no sistema nervoso central. Em: Schäfer-Korting M., Stuchi Maria-Engler S., Landsiedel R. (eds) Modelos Organotípicos no Desenvolvimento de Drogas. Manual de Farmacologia Experimental, vol. 265. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/164_2020_367 Lancaster MA, Renner M, Martin C-A, Wenzel D, Bicknell LS, Hurles ME, … Knoblich JA (2013). Os organoides cerebrais modelam o desenvolvimento do cérebro humano e a microcefalia. Natureza, 501 (7467), 373-379. doi:10.1038/nature12517 Okita, K., Ichisaka, T., & Yamanaka, S. (2007). Geração de células-tronco pluripotentes induzidas por células germinativas competentes. Natureza, 448 (7151), 313-317. doi:10.1038/nature05934 https://doi.org/10.1038/nature05934
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AutorEscreva algo sobre si mesmo. Não precisa ser extravagante, apenas uma visão geral. Histórico
Maio 2022
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