Dispositivos de micro-escala que imitam órgãos humanos, poderiam prover um cenário muito mais realístico para descoberta e teste de drogas.
Porque isto importa: Segundo o Instituto de Wyss, criador do “chip-órgão”, células cultivadas nestes dispositivos se comportam mais aproximadamente como se estivessem no corpo humano. Estes dispositivos poderiam otimizar a velocidade e sucesso da descoberta de novas drogas e reduzir os testes em animais.
A forma que as companhias farmacêuticas utilizam para testar drogas está ultrapassada, e Donald Ingber tem uma idéia de como mudar isso.
Cientistas na maioria das vezes testam drogas em animais, e isso é muito frequente, “pois as previsões de falhas em animais quer dizer que falhará quando testado em humanos”, diz Ingber, diretor de Instituto Wyss da Universidade de Harvard. Fazer o primeiro teste em pessoas é claro, é muito perigoso. “Nossa proposta é fazer estes estudos com as próprias células humanas,” ele diz, “mas não só com células num prato (utilizado em microscópios) que exibem estruturas e funções do organismo.”
Para atingir tal feito, Ingber e sua equipe estão desenvolvendo um sistema de dispositivos de micro-escala que imitam as estruturas e ambientes dos órgãos humanos mais perto do que a simples cultura do “prato”.
O primeiro órgão do instituto foi um pulmão “respirante” num microchip. A transparência e o tamanho do dispositivo é feito de material amigável as células e servem como uma plataforma de desenvolvimento das células do pulmão humano. Canais minúsculos cortam todo o dispositivo. Ar líquido flui através dos canais centrais, onde as células pulmonares estão desenvolvidas, e por causa da flexibilidade do dispositivo, cientistas podem aplicar pressão a vácuo para os canais secundários, então dessa forma o canal central expande e contrai muito semelhante aos pulmões humanos. A equipe amostrou que tal força mecânica afeta o comportamento das células. Neste caso, a mecânica de respiração ajuda as células a absorverem partículas que fluem na câmara de ar.
Mais recentemente, o instituto desenvolveu uma tripa humana num microchip. O canal central do dispositivo, o qual é alinhado com as células humanas, pode ser submetido à uma onda como movimento que imita os movimentos do intestino durante a digestão. No chip, as células formam estruturas parecidas com um dedo conhecidas como “villi” ou villus no singular, que são importantes para absorção de nutrientes e outros compostos. Estas estruturas não se formam quando as células são cultivadas numa louça (o prato como dito anteriormente), sugerindo que as células se sentem mais à vontade neste dispositivo. Cientistas podem também cultivar bactérias intestinais comuns junto com as células do intestino no canal. Na “cultura do prato” as bactérias geralmente se sobrepõem sobre as células humanas, diz Ingber, “agora nós podemos estudar muito mais esta interação complexa.”
Individualmente, cada “chip-órgão” dá aos pesquisadores uma chance de estudar células humanas de uma forma mais natural e testar como elas respondem à drogas e toxinas. Mas Ingber está trabalhando em pró de uma visão muito maior do que somente chips interligados. Por conectarmos as micro-versões de um coração, pulmão, intestino, rim, e mais outros, Ingber e seus companheiros acreditam, que eles serão capazes de melhorar o estudo de como o corpo processa e responde a vários compostos.
Um projeto à caminho com um membro da Faculdade Wyss, Kevin Kit Parker, é testar drogas inaláveis e ver quais seus efeitos negativos no coração, um problema de longa data é em descobrir a droga. “Intoxicação cardíaca é atualmente a maior causa de falha das drogas, independente qual o seu propósito” , diz Ingber.
Tradução: Por mim mesmo 🙂
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