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Chip reprograma células para regenerarem tecidos danificados

Um dispositivo que faz infusões de DNA e outras moléculas restaurou membros lesionados em camundongos

Ohio State University Wexner Medical Center
A capacidade de converter, ou “reprogramar”, células de um tipo de tecido em outro aumentou as esperanças de se conseguir alcançar a regeneração de membros e órgãos danificados. Contudo, os métodos hoje existentes são arriscados ou ineficientes, além de terem sido testados apenas em animais de laboratório. Uma nova tecnologia, no entanto, poderia superar essas limitações. Pesquisadores a utilizaram para restaurar pernas lesionadas em camundongos e afirmam que a técnica é segura o bastante para ser testada em humanos.

Células são tipicamente reprogramadas usando misturas de DNA, RNA e proteínas. O método mais popular utiliza vírus como veículo de entrega - embora eles possam infectar células não intencionalmente, provocar respostas imunes e até mesmo tornar essas células cancerígenas. Uma alternativa, chamada eletroporação em massa, expõe células a um campo elétrico o qual provoca buracos em suas membranas para deixar entrar material genético e proteínas.

A nanotransfecção de tecidos, descrita em um estudo publicado em agosto na revista Nature Nanotechnology, envolve um chip contendo uma série de pequenos canais que aplicam campos elétricos em células individuais. “Pode-se afetar apenas uma pequena área da superfície celular em comparação com o método convencional, o qual perturba toda a célula”, diz James Lee, co-autor do estudo e engenheiro químico e biomolecular da Universidade Estadual de Ohio. “Essencialmente, criamos um pequeno buraco e injetamos DNA dentro da célula, para que possamos controlar a dosagem.”

Chandan Sen, fisiologista da Universidade Estadual de Ohio, e seus colegas desenvolveram um coquetel genético que rapidamente converte células da pele em células endoteliais - o principal componente das veias sanguíneas. Então, usaram sua técnica em camundongos cujas pernas foram danificadas por uma artéria rompida que cortou o suprimento de sangue. Novas veias sanguíneas se formaram, o fluxo de sangue aumentou e, após três semanas, as pernas estavam totalmente curadas.

As células transformadas também pareceram secretrar materiais de reprogramação em vesículas extracelulares (VEs) que visavam tecidos mais profundos. Injetar os camundongos com VEs coletadas da pele de outros camundongos tratados mostrou-se tão eficaz quanto utilizar o chip. Os pesquisadores também converteram células da pele de camundongos em células similares a neurônios e as transplantaram para os cérebros de animais lesionados por derrame, melhorando a sua função mental. “Como prova inicial, essa [abordagem] é muito boa”, diz o neurobiólogo Benedikt Berninger, da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz, na Alemanha, que não esteve envolvido no estudo. “Uma grande questão seria: podemos fazer as EVs converterem apenas células específicas?”

A equipe espera começar os testes em humanos dentro de um ano. “Considerando o que poderia ser feito”, diz Sen, “isto poderia ser transformador.”

Simon Makin
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