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Rins sintéticos se tornam funcionais em ratos

A conquista poderá gerar rins substitutos sem falta de doadores ou problemas imunológicos

Ott Lab, Center for Regenerative Medicine, Massachusetts General Hospital
Molde de rim de rato cultivado com células endoteliais, cresce em um biorreator de órgãos. 
 Por Ed Yong e revista Nature

Cientistas do Hospital Geral de Massachusetts, em Boston, implantaram rins produzidos em laboratório a partir de estruturas renais básicas em ratos. Quando transplantados, esses órgãos ‘bioengenhados’ começaram a filtrar o sangue dos roedores e a produzir urina.

A equipe, conduzida por Harald Ott, especialista em regeneração de órgãos, começou trabalhando com rins de ratos logo depois de sua morte e usaram detergente para remover as células, deixando para trás a estrutura subjacente de tecidos conectivos como os componentes estruturais de vasos sanguíneos.

Eles então regeneraram o órgão ao semear essa estrutura com dois tipos de células: células de veias umbilicais humanas para forrar a estrutura com vasos sanguíneos, e células renais de ratos recém-nascidos para produzir os outros tecidos que compõem o órgão. O trabalho foi descrito em 14 de abril na Nature Medicine.

Ott e seus colegas desenvolveram o método em 2008, e desde então usam-no para produzir corações e pulmões.

“Esse estudo relata marcos importantes para o transplante de rins artificiais e mostra o potencial dessa estratégia”, declara o urologista Anthony Atala, que dirige o I Institute for Regenerative Medicine at Wake Forest School of Medicine in Winston-Salem na Carolina do Norte.

“Se o trabalho puder ser reproduzido, os cientistas envolvidos claramente realizaram um feito extraordinário e merecem louvores”, adiciona William Fissell, nefrologista da University of California, em San Francisco.

Atualmente, pacientes que desenvolvem as formas mais severas de doenças renais podem continuar vivos com diálise, mas somente um transplante pode curá-los. E, apenos nos Estados Unidos, 100 mil pessoas estão esperando uma doação de rim.

Outros grupos de pesquisa usaram técnicas de engenharia de tecidos para desenvolver dispositivos externos de auxílio renal usando células humanas, e alguns já passaram por testes clínicos iniciais. Mas Ott argumenta que seus rins produzidos por bioengenharia, apesar de muito atrasados em desenvolvimento, tem o benefício de serem implantáveis, da mesma maneira que um órgão doado.

Órgãos em demanda

Se a equipe conseguir escalonar a técnica para produzir rins humanos, eles poderiam fornecer órgãos prontos, geneticamente adaptados, que teriam uma probabilidade muito menor de serem rejeitados pelo sistema imunológico de um paciente. As estruturas viriam de doadores já existentes – sem necessidade de paridade genética – ou talvez até de animais, como porcos. Em alguns casos, bioengenheiros poderiam ser capazes de remover o rim do próprio paciente e reconstruí-lo.

“Em um mundo ideal, se alguém entrasse em um hospital e pedisse para que um rim fosse produzido, não haveria falta de doadores e nem problemas imunológicos”, observa Ott.

O método de Ott preserva a arquitetura tridimensional do rim, a estrutura dos vasos sanguíneos e moléculas que ajudam a guiar e organizar a produção de células. Por exemplo, a equipe viu que células chamadas de podócitos normalmente acabavam no lugar certo nos órgãos produzidos – ao redor de estruturas que filtram o sangue, chamadas de glomérulos.

No entanto, os órgãos resultantes estão longe de ficar prontos para aplicação. Quando transplantados em ratos, eles só produziram um terço da urina de rins normais, e eliminavam creatinina – um subproduto de músculos que é usado para avaliar a saúde dos rins – 36 vezes mais devagar que o normal.  

Ott põe a atribui esse fraco desempenho à imaturidade de órgãos artificiais e na possivel ausência da gama de completa de tipos celulares encontrados em rins adultos. Mas ele aponta que muitos pacientes com doença renal só começam a diálise quando sua função renal fica abaixo de 15%. “Se pudermos fazer um transplante que funcione a 20%, isso já tornaria os pacientes independentes da hemodiálise”, aponta ele.

Agora a equipe está testando a mesma técnica usando rins humanos e suínos. Eles também estão desenvolvendo maneiras mais sofisticados de conduzir o desenvolvimento das células semeadas, e Ott espera que sua última publicação atraia o interesse de outros biólogos. “Precisaremos de colaboradores, e de muito mais cérebros contribuindo”, declara ele.

Um rim regenerado que possa ser implantado em humanos “continua muito, muito distante”, lembra Fissell. “Em quase todas as áreas da medicina, o salto de roedores para humanos é extraordinariamente difícil, e esse também parece ser o caso com estruturas de órgãos”. No entanto, de acordo com ele, o trabalho da equipe ainda fornece uma plataforma para compreender como rins se desenvolvem e se reparam. “Essa pode acabar sendo a área em que o artigo terá o maior impacto”, conclui Fissell.

Este artigo foi reproduzido com permissão da revista Nature. O artigo foi publicado pela primeira vez em 14 de abril de 2013

Video (em inglês) :http://bcove.me/fawifjrd