Notícia

Pesquisadores de Cambridge cultivam ‘mini dutos biliares’ em laboratório para reparar fígados humanos com medicina regenerativa

Pesquisadores cultivaram células da vesícula biliar como organoides em laboratório: trabalho foi publicado na revista Science

Dr. Fotios Sampaziotis e Dra. Teresa Brevini, Universidade de Cambridge

Fonte

Universidade de Cambridge

Data

domingo, 21 fevereiro 2021 12:20

Áreas

Biologia Celular e Molecular. Hepatologia. Medicina. Medicina Regenerativa.

Cientistas conseguiram cultivar organoides do ducto biliar – muitas vezes chamados de “mini órgãos” – em laboratório e mostraram que podem usá-los para reparar fígados humanos danificados. É a primeira vez que a técnica é usada em órgãos humanos.

A pesquisa abre caminho para terapias celulares para tratar doenças do fígado – em outras palavras, o crescimento de ‘mini dutos biliares’ no laboratório como peças de reposição que podem ser usadas para restaurar a saúde do próprio fígado do paciente – ou para reparar fígados de doadores de órgãos, para que ainda possam ser usados ​​para transplante.

Os dutos biliares agem como o sistema de eliminação de resíduos do fígado, e dutos biliares com mau funcionamento estão por atrás de um terço dos transplantes de fígado em adultos e 70% em crianças, sem tratamentos alternativos. Atualmente, há uma escassez de doadores de fígado: de acordo com o Serviço Nacional de Saúde do Reino Unido (NHS), o tempo médio de espera por um transplante de fígado no Reino Unido é de 135 dias para adultos e 73 dias para crianças. Isso significa que apenas um número limitado de pacientes pode se beneficiar desta terapia.

Abordagens para aumentar a disponibilidade de órgãos ou fornecer uma alternativa para o transplante de órgãos inteiros são urgentemente necessárias. As terapias baseadas em células podem ser uma alternativa vantajosa. No entanto, o desenvolvimento dessas novas terapias é frequentemente prejudicado e atrasado pela falta de um modelo apropriado para testar sua segurança e eficácia em humanos antes de iniciar ensaios clínicos.

Agora, em um estudo publicado na revista científica Science, cientistas da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, desenvolveram uma nova abordagem que tira proveito de um recente “sistema de perfusão” que pode ser usado para manter órgãos doados fora do corpo. Usando essa tecnologia, eles demonstraram pela primeira vez que é possível transplantar células biliares cultivadas em laboratório conhecidas como colangiócitos em fígados humanos danificados para repará-los. Como prova de princípio para seu método, eles repararam fígados considerados inadequados para transplante devido a danos nas vias biliares. Essa abordagem poderia ser aplicada a uma diversidade de órgãos e doenças para acelerar a aplicação clínica da terapia baseada em células.

“Dada a escassez crônica de órgãos provenientes de doadores, é importante procurar maneiras de reparar órgãos danificados ou até mesmo fornecer alternativas para o transplante de órgãos. Temos usado organoides há vários anos para entender a biologia e as doenças ou sua capacidade de regeneração em pequenos animais, mas sempre esperamos poder usá-los para reparar tecidos humanos danificados. O nosso é o primeiro estudo a mostrar, em princípio, que isso deve ser possível”, , disse o Dr. Fotios Sampaziotis, professor e pesquisador do Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute da Universidade de Cambridge.

As doenças dos dutos biliares afetam apenas alguns dutos, poupando outros. Isso é importante porque, na doença, os dutos que precisam de reparo são frequentemente totalmente destruídos e os colangiócitos podem ser colhidos com sucesso apenas de dutos poupados.

Usando as técnicas de sequenciamento de RNA unicelular e cultura organoide, os pesquisadores descobriram que, embora as células do ducto sejam diferentes, as células biliares da vesícula biliar, que geralmente são poupadas pela doença, podem ser convertidas nas células dos dutos biliares geralmente destruídas pela doença (dutos intra-hepáticos) e vice-versa, usando um componente da bile conhecido como ácido biliar. Isso significa que as próprias células do paciente de áreas poupadas da doença podem ser usadas para reparar dutos destruídos.

Para testar essa hipótese, os pesquisadores cultivaram células da vesícula biliar como organoides em laboratório. Organoides são agrupamentos de células que podem crescer e proliferar em cultura, assumindo uma estrutura 3D que possui a mesma arquitetura de tecido, função e expressão gênica e funções genéticas da parte do órgão em estudo. Em seguida, eles enxertaram esses organoides da vesícula biliar em camundongos e descobriram que eram realmente capazes de reparar dutos danificados, abrindo caminhos para aplicações de medicina regenerativa no contexto de doenças que afetam o sistema biliar.

A equipe usou a técnica em fígados de doadores humanos aproveitando o sistema de perfusão usado por pesquisadores do Hospital Addenbrooke’s, que faz parte da Cambridge University Hospitals NHS Foundation. Eles injetaram os organóides da vesícula biliar no fígado humano e mostraram pela primeira vez que os organoides transplantados repararam os dutos do órgão e restauraram sua função. Este estudo, portanto, confirmou que sua terapia baseada em células poderia ser usada para reparar fígados danificados.

O professor Dr. Ludovic Vallier, do Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute e coautor sênior do estudo, destacou: “Esta é a primeira vez que pudemos mostrar que um fígado humano pode ser melhorado ou reparado usando células cultivadas em laboratório. Temos mais trabalho a fazer para testar a segurança e a viabilidade dessa abordagem, mas esperamos ser capazes de transferir isso para a clínica nos próximos anos. ”

O Dr. Kourosh Saeb-Parsy, do Departamento de Cirurgia da Universidade de Cambridge e dos Hospitais da Universidade de Cambridge, e também coautor sênior ad pesquisa, acrescentou: “Este é um passo importante para permitir o uso de órgãos anteriormente considerados inadequados para transplante. No futuro, isso pode ajudar a reduzir a pressão na lista de espera para transplantes”.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Cambridge (em inglês).

Fonte: Craig Brierley, Universidade de Cambridge. Imagem: Organoides colangiócitos reconstroem o ducto biliar humano. Fonte: Dr. Fotios Sampaziotis e Dra. Teresa Brevini, Universidade de Cambridge.

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