Cientistas implantam mini-fígados criados em laboratório em ratos

Em mais um avanço da medicina, uma equipe de cientistas americanos conseguiu implantar mini-órgãos criados em laboratório a partir de células humanas em ratos. O experimento é considerado um primeiro passo promissor para uma futura possível técnica que envolve a criação de órgãos inteiros em laboratório para transplantes médicos.

Criar “mini-órgãos” (também chamados de organoides) em laboratório não é exatamente uma novidade: há pelo menos uma década se estuda a técnica, que, em 2013, foi eleita como um dos 10 maiores avanços da ciência naquele ano pela revista The Scientist. O processo envolve o uso das chamadas células tronco – que surgem no ser humano ainda na fase embrionária e que são capazes de se diferenciar em diferentes outros tipos de células que formam todo o seu corpo, desde os neurônios do seu cérebro até as células de sua pele. Com isso, os cientistas conseguem induzir que as células-tronco se tornem tecidos específicos e diferente e criar os organoides em laboratório que imitam os órgãos naturais.

Só há um problema: células tronco não são um material muito fácil de se conseguir – afinal, elas se formam em embriões pouco depois da fecundação e há um grande debate ético sobre colher essas células a partir de fertilizações in vitro. Por sorte, a ciência desenvolveu uma técnica para “criar” células tronco em laboratório. As chamadas “células tronco pluripotentes induzidas” são, na verdade, células de tecidos humanos que, após uma série de processos químicos, adquirem a mesma característica de células tronco naturais e conseguem se desenvolver em qualquer outro tipo de célula, sem envolver embriões no processo.

Foi isso o que a equipe do novo estudo fez. Os cientistas da Universidade de Pittsburgh usaram células da pele de voluntários humanos para criar células tronco pluripotentes induzidas. Essas células então foram estimuladas com hormônios e outras substâncias químicas a se transformar em diferentes tipos de tecidos que formam o fígado. Com essas células e um modelo de fígado real de um rato, os cientistas criaram mini-fígados artificias em laboratório que pareciam funcionar igual ao modelo real. Mas uma coisa é os órgãos funcionarem em laboratório, e outra completamente diferente é que os resultados positivos também apareçam em um modelo vivo, muito mais complexo. 

Para a surpresa dos pesquisadores, porém, os organoides cumpriram sua função também depois que foram implantados em cinco ratos vivos. Após quatro dias do transplante recebendo um tratamento para se evitar a rejeição dos órgãos, exames revelaram que os fígados implantados secretavam ureia e bile, assim como o fígado real faz em nosso corpo. Além disso, proteínas humanas foram identificadas no sangue dos ratos, confirmando que os organoides estavam de fato funcionais.

Nem tudo foi perfeito, no entanto: problemas de circulação sanguínea foram identificados e alguns ratos desenvolveram trombose por conta da má conexão entre o órgão transplantado e a rede vascular do animal. Mas a equipe já esperava que houvesse falhas, dado o caráter pioneiro do experimento, e a iniciativa nunca teve a pretensão de ser um transplante permanente que deixaria os ratos viverem para sempre. Todos os resultados foram reportados na revista Cell.

Mesmo assim, o estudo é considerado bastante promissor, porque mostrou pela primeira vez que órgãos criados em laboratório podem ser funcionais em modelos in vivo. Apesar de ser uma ideia distante, os pesquisadores afirmam que a técnica pode ser um dia usada para criar órgãos humanos inteiramente em laboratório para fins de transplantes. Até lá, a técnica poderia ser usada para criar soluções temporárias para alongar a vida de pacientes que estão na lista de transplantes.

“O objetivo a longo prazo é criar órgãos que possam substituir a doação de órgãos, mas, em um futuro próximo, vejo a técnica como uma espécie de ponte”, diz Alejandro Soto-Gutierrez, autor sênior do estudo. “Por exemplo, no caso de uma insuficiência hepática aguda, você pode precisar apenas de reforço hepático temporário, em vez de um fígado inteiro novo”.

Em um futuro ainda mais próximo, os organoides transplantados podem também servir de modelos para diversos tipos de experimentos, como testar medicamentos e procedimentos médicos. Isso já é feito com mini-órgãos em laboratório, mas os modelos in vivo podem trazer resultados mais próximos dos reais, segundo a equipe.