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Nanotecnologia pode revolucionar a medicina regenerativa

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Fonte

Universidade Northwestern

Data

sábado, 9 dezembro 2017 15:35

Áreas

Medicina Regenerativa. Biotecnologia. Biologia Celular e Molecular. Células-tronco.

Um corpo que regenera seus tecidos, tema tão tratado na ficção científica, pode estar agora ao alcance – transformando a recuperação de lesões da medula espinhal e tratando a dor nas costas para milhões de pacientes. Não só isso, a pesquisa envolvida também poderia eliminar procedimentos invasivos, como transplantes de medula óssea e substituições de cartilagem.

O Laboratório de Bionanotecnologia do Dr. Samuel Stupp na Universidade Northwestern, nos Estados Unidos, foi pioneiro em algumas das primeiras abordagens em “nanotecnologia suave”, pesquisando como as estruturas orgânicas em escala nanométrica podem ser absorvidas no corpo sem rejeição.

“As células-tronco são normalmente consideradas como a terapia para a medicina regenerativa”, diz o Dr. Stupp, devido ao seu potencial para se desenvolver ou diferenciar em qualquer tipo de célula. “No entanto, eu não diria que houve muitos grandes sucessos na terapia com células-tronco com base em testes anteriores”.

Uma das razões é que é quase impossível assegurar que as células-tronco cheguem ao lugar certo, explica. Elas geralmente são injetados no corpo através de um meio líquido, tornando difícil controlar se elas chegam à área que requer tratamento. As células-tronco também têm dificuldade em se adaptar a novos ambientes – mesmo que soubessem para onde ir, aproximadamente 90 por cento não sobrevivem à viagem.

Aqui é onde entra a pesquisa do Dr. Stupp: fabricação de matrizes naturais que imitam aquelas que normalmente envolvem células para protegê-las e direcioná-las para um local específico no corpo. Uma vez que essas matrizes são feitas de materiais orgânicos (os nanomateriais suaves mencionados anteriormente), elas podem se biodegradar sem deixar objetos estranhos e desnecessários – e potencialmente prejudiciais – no corpo.

“O que estamos fazendo é iniciar a regeneração biológica usando nanomateriais sintéticos“, diz o Dr. Sanuel Stupp. “Molécula por molécula, este é um projeto de baixo para cima usando conceitos de nanotecnologia”.

Até o momento, o trabalho concentrou-se na regeneração de ossos ou de cartilagem, o que exige a otimização de matrizes para “vestir” as células existentes ou melhorar a disponibilização de fatores de crescimento – proteínas de ocorrência natural implantadas pelo corpo quando há uma lesão. Por exemplo, o fator de crescimento conhecido como BMP-2 ativa certos tipos de células-tronco e indica que se tornem células ósseas ao longo do tempo. Uma matriz ajuda a proteger o BMP-2 da degradação e sinaliza sua ativação quando necessário.

O Dr. Stupp e sua equipe estão tão avançados neste tipo de medicina regenerativa que estão requisitando à agência reguladora US Food & Drug Administration (FDA) a aprovação para iniciar um ensaio clínico para a regeneração da coluna vertebral em seres humanos – essencialmente para o crescimento de novo tecido ósseo entre as vértebras. Este é um desenvolvimento significativo, já que apenas alguns anos atrás sua equipe estava usando essa tecnologia – direcionando moléculas para reparar e regenerar – para ajudar camundongos paralisados ​​a caminhar novamente.

“Esta tecnologia de matriz aborda o problema da regeneração de uma maneira altamente não invasiva“, diz o pesquisador. Pensando no futuro, o Dr. Stupp diz que “a próxima fronteira é o casamento de células-tronco com nanotecnologia para criar órgãos”. Uma vez que ele e sua equipe podem acoplar a matriz com uma célula-tronco, eles poderão projetá-la não só para proteger contra a morte celular prematura, mas também para fornecer instruções ainda mais detalhadas à célula, como dividir-se, replicar-se ou diferenciar-se para outro tipo de célula.

Em última análise, o Dr. Stupp vê seu trabalho como o cruzamento da nanotecnologia e da biologia – que serve um propósito muito maior na medicina. “As pessoas vivem a segunda metade de suas vidas com dores”, diz ele. “E há meio milhão de procedimentos de fusão espinhal nos EUA todos os anos. Este tratamento pode ser feito menos invasivo. A medicina regenerativa é uma grande necessidade para simplesmente melhorar a qualidade de vida”, conclui.

Fonte: Universidade Northwestern. Imagem: Divulgação

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