Pulmão de laboratório

Equipe de Yale usa bioengenharia para construir um órgão novo

Caro, complexo e arriscado, um transplante de pulmão é atualmente a única maneira de tratar lesões extensas no tecido pulmonar. Todo ano, milhões de pessoas morrem de doenças do pulmão no mundo todo (400 mil apenas nos EUA) e mesmo as que conseguem um órgão novo enfrentam problemas frequentes como infecções e rejeições, o que faz com que apenas 10% a 20% dos pacientes tenham uma sobrevida de 10 anos.

Como a capacidade de regeneração do pulmão humano é limitada, não passando do nível microscópico, e os doadores são escassos, encontrar uma alternativa tem sido um desafio para os cientistas.

E uma nova opção pode ter sido descoberta por pesquisadores da Universidade de Yale, nos EUA, que informaram ter conseguido dar o primeiro passo para criar tecido pulmonar capaz de realizar troca de gases, principal função dos pulmões. Em estudo publicado na edição desta quinta-feira da revista "Science", a equipe mostrou ter conseguido implantar com sucesso pulmões criados por bioengenharia em ratos.

A técnica desenvolvida em Yale consiste em retirar de um pulmão eventualmente doente todas as células, deixando para trás apenas a matriz extracelular - essencialmente colágeno - e a estrutura hierárquica de passagens de ar e sistemas vasculares.

Posteriormente, esta mesma matriz recebe novas células especializadas retiradas do outro pulmão do paciente, sejam elas do endotélio vascular ou do epitélio pulmonar. Esta matriz, então, é colocada em um biorreator que simula condições fetais, promovendo a reprodução das células implantadas.

Técnica afasta os riscos de rejeição

Com o tempo, as novas células preenchem toda a estrutura, criando assim um novo pulmão saudável. Quando reimplantado nos ratos, o novo pulmão mostrou-se capaz de realizar todas as funções necessárias, entre elas a de fazer a troca entre oxigênio e dióxido de carbono e apresentando flexibilidade suficiente para realizar a respiração.

- Os pulmões não se curam sozinhos e, quando os transplantamos, os pacientes tendem a enfrentar muitos problemas - disse Laura Niklason, uma das autoras do estudo, à revista "Nature", destacando que foi por causa destes problemas que sua equipe decidiu buscar uma técnica que usasse as células do próprio paciente, afastando assim o risco de rejeição.

Outra grande vantagem da descoberta de Yale foi utilizar a estrutura do próprio pulmão comprometido.

Na maioria das pesquisas conduzidas por várias outras instituições, os cientistas deram preferência ao uso de matrizes sintéticas. Mas, para surpresa da equipe de Niklason, a matriz extracelular natural "conduziu" as novas células pulmonares para seus locais corretos no novo órgão, basicamente "treinando" elas a funcionarem apropriadamente.

Na prática, porém, as células pulmonares - principalmente aquelas vindas de pacientes idosos e doentes - não terão uma reprodução satisfatória de forma a criar um novo pulmão, admitiu a pesquisadora. Nesses casos, disse, terão que ser usadas células-tronco.

- O que fizemos na verdade foi desenvolver a planta tecnológica e científica de forma que os estudos com células-tronco possam encarar a questão - resumiu Niklason.

Em outra pesquisa, chip simula órgão

Em um outro estudo publicado na mesma edição da "Science", pesquisadores da Universidade de Harvard relatam a criação de um chip que, coberto por células pulmonares de um lado e vasos capilares do outro, simula o funcionamento dos alvéolos, pequenos sacos onde se dá a troca de gases nos pulmões.

A ideia, explicou Donald Ingber, líder do estudo, à revista "Nature", era criar um mecanismo de filtragem de moléculas para a indústria farmacêutica que mais se assemelhasse à fisiologia humana do que as usuais placas de Petri (pequenos recipientes usados para cultura celular em laboratórios).

Segundo os cientistas, o que mais impressiona no novo chip é que ele é capaz não só de simular a fisiologia do pulmão, mas também as forças mecânicas que atuam sobre as células no processo de contração e expansão dos pulmões que acontece na respiração. A equipe de Har vard também testou o chip para determinar como nanopartículas penetram nos pulmões e como bactérias invadem o órgão para causar doenças.

(O Globo)