Engenharia de Tecidos
Desde meados do século XX que se cultivava células a partir de Microciona prolifera or Stylotella, para se formar organismos funcionais. Em 1975, um estudo incubou queratinócitos humanos primários e fibroblastos 3T3 para originar colónias epiteliais escamosas estratificadas, semelhantes às da epiderme humana.
Todavia, só na década de 1980 é que se conseguiu isolar as primeiras células estaminais pluripotentes (CTPs), a partir de embriões de ratinhos. Este marco histórico permitiu que fossem isoladas mais tarde as células estaminais mesenquimais (CTMs), células estaminais embrionárias humanas (CTEs) e células estaminais pluripotentes induzidas (CTPIs).
A procura constante de novas terapias e o avanço da tecnologia proporcionou o desenvolvimento de organóides. (Organoids: The Current Status and Biomedical Applications, 2024)
Os organóides são culturas tridimensionais (3D) que mimetizam órgãos ou tecidos.
Estes podem advir da indução e cultivo de células estaminais pluripotentes induzidas (iPSCs), células estaminais embrionárias (ESCs), células estaminais adultas (ASCs), ou células tumorais de dadores saudáveis ou doentes. Quando comparado com o cultivo bidimensional tradicional, estes sistemas de cultivo de organoides são bastantes vantajosos, dado que permitem conservar a expressão genética e as características de mutação das células parentais, bem como a preservar a longo prazo a função e as características biológicas das células parentais in vitro. (Organoids: The Current Status and Biomedical Applications, 2024)
Este pequeno vídeo ilustra o grande potencial deste tipo de ATMP, constitui-se uma abordagem extremamente versátil e com inúmeras aplicações na área da saúde, inclusive em uma futura implementaação para transplantação de órgãos completos e funcionais.
Atualmente estes modelos são amplamente utilizados na modelação de doenças, no rastreio de medicamentos, nos ensaios de toxicidade, na medicina personalizada, nos biobancos, na descoberta de biomarcadores e na medicina regenerativa. (Organoids: The Current Status and Biomedical Applications, 2024)
Como é possível obter tecidos a partir de células?
Manutenção In Vitro: Cultivo basal de células Estaminais (pluripotentes ou adultas) sob condições rigorosas que garantem a autorrenovação e inibem a diferenciação espontânea.
Especificação de Linhagem: Aplicação de concentrações exatas de fatores para modular vias de sinalização celular e direcionar o comprometimento genético para um folheto embrionário específico.
Morfogênese Tridimensional: Suspensão e encapsulamento das células em matrizes extracelulares artificiais para prover suporte biomecânico e viabilizar a polarização celular no espaço 3D.
Auto-organização Tissular: Estimulação contínua com fatores de crescimento e inibidores que simulam os padrões organogênicos. A estimulação com fatores específicos irá culminar na diferenciação celular terminal e a formação da arquitetura microscópica complexa do tecido alvo.
Scaffolds
Dentro da extensa área da engenharia de tecidos que temos mencionado, existem ainda os Scaffolds, que são estruturas também tridimensionais, de origem natural ou sintética, que atuam como matriz extracelular artificial.
Estas estruturas fornecem suporte para o crescimento das células estaminais, de forma a auxiliar no direcionamento para o tipo celular ou tecidual alvo. A sua função pode ser estritamente de suporte estrutural, de fornecimento de sinais biológicos, ou ainda, a combinação de ambos.
