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23.08.2019 - 39 clique(s)
Os chips que podem revolucionar a pesquisa médica e diminuir uso de animais de laboratório
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A tecnologia substituirá os seres vivos, reduzindo a necessidade de animais de laboratório, inspirando curas para doenças raras e oferecendo até uma forma de ressuscitar espécies em extinção.

Quando Ken-Ichiro Kamei, engenheiro da Universidade de Kyoto, sai para beber com seus amigos, ele geralmente leva consigo um de seus "corpos em um chip". Quando o tema do trabalho inevitavelmente surge, ele pega o chip – que se parece a uma lâmina de laboratório, com minúsculos canais cobertos por uma camada de silicone – e declara: "Faço estes dispositivos para recriar humanos e animais".

Reações de surpresa inevitavelmente surgem. "É como se eu fosse um mágico e meus amigos me pedissem para fazer truques", Kamei ri.

Kamei está na vanguarda de um novo campo da biotecnologia que busca replicar órgãos, sistemas e corpos em formato de chips. Enquanto experimentos bioquímicos realizados em placas tradicionais são estáticos e isolados, os chips usados por Kamei têm um sistema de canais, válvulas e bombas que permitem interações mais complexas - a ponto de poderem imitar a fisiologia de um sistema vivo.

Reconhecendo o potencial que tais chips têm de revolucionar a pesquisa médica, o Fórum Econômico Mundial apontou os "órgãos em chips" como uma das dez tecnologias emergentes mais importantes de 2016. Mas se chips especializados imitam determinados tecidos ou órgãos, Kamei e seus colegas pretendem imitar animais inteiros. "É bastante ambicioso", admite.

Kamei constrói seus próprios chips em laboratório, usando um cortador a laser e uma impressora 3D. Para operá-los, ele adiciona tecidos celulares em seis câmaras conectadas a microcanais. Em seguida, conecta microbombas pneumáticas a um controlador para criar um circuito. Isso permite a Kamei e a outros pesquisadores testar a eficácia e os efeitos colaterais de novos medicamentos, desenvolver a medicina personalizada com base nas células de indivíduos específicos e entender melhor a base de diversas doenças.

Em um experimento, por exemplo, Kamei e seus colegas colocaram no chip células saudáveis do coração e células cancerosas do fígado. Eles então adicionaram doxorrubicina, uma droga de combate ao câncer conhecida por causar efeitos colaterais tóxicos no coração, mas cujo mecanismo de toxicidade era desconhecido. Os pesquisadores descobriram que a droga não causou diretamente o dano cardíaco; o subproduto metabolizado pelo fígado o fez.

Abastecimento de células

Tais experimentos requerem um amplo abastecimento de várias células. Isso não teria sido possível sem o trabalho de Shinya Yamanaka, pesquisador de células-tronco da Universidade de Kyoto que ganhou o Prêmio Nobel de Fisiologia/Medicina em 2012. A honraria foi concedida por sua criação das células-tronco pluripotentes induzidas (iPS, na sigla em inglês).

"As células iPS podem se proliferar muitas e muitas vezes fora do corpo, enquanto outros tipos de células-tronco não podem", diz Kamei. "Além disso, as culturas celulares usadas anteriormente eram provenientes de apenas uma pessoa, o que não era útil para estudar doenças genéticas ou de outro indivíduo".
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