Cientistas cultivam células em um esqueleto robótico

A ciência da engenharia de tecidos – ou cultivo de células humanas para uso em medicina – está em sua infância, com apenas as células mais simples cultivadas em laboratório capazes de serem usadas em tratamentos experimentais hoje. Mas os pesquisadores dizem que um novo método de engenharia de tecidos poderia melhorar a qualidade desse trabalho: cultivar as células em um esqueleto de robô em movimento.

Normalmente, as células usadas neste tipo de medicina regenerativa são cultivadas em ambientes estáticos. Pense: placas de Petri e andaimes 3D em miniatura. Alguns experimentos no passado mostraram que as células podem ser cultivadas em estruturas móveis como dobradiças, mas estas apenas esticariam ou dobrariam o tecido em uma única direção. Entretanto pesquisadores da Universidade de Oxford e da empresa de robótica Devanthro pensaram que, se você deseja cultivar matéria projetada para se mover e flexionar como tendões ou músculos, seria melhor recriar seu ambiente natural de crescimento com a maior precisão possível. Então eles decidiram se aproximar ainda mais a um corpo humano que é móvel.

O crescimento de células em uma pessoa real cria todo tipo de dificuldade, é claro, então a equipe interdisciplinar decidiu aproximar o sistema musculoesquelético humano da melhor maneira possível usando um robô. Conforme descrito em um artigo publicado na Communications Engineering, eles adaptaram um esqueleto de robô de código aberto projetado pelos engenheiros da Devanthro e criaram um ambiente de crescimento personalizado para as células que podem ser encaixadas no esqueleto para dobrar e flexionar conforme necessário. (Esses ambientes de crescimento são conhecidos como biorreatores.)

O local que eles escolheram para essa agricultura de tecidos foi a articulação do ombro do robô, que teve que ser atualizada para aproximar com mais precisão nossos próprios movimentos. Em seguida, eles criaram um biorreator que poderia ser encaixado no ombro do robô, consistindo em cordões de filamentos biodegradáveis ​​esticados entre dois pontos de ancoragem, como uma mecha de cabelo, com toda a estrutura encerrada dentro de uma membrana externa semelhante a um balão.

 Imagem: Estúdios Fisher

Os filamentos semelhantes a cabelos foram então semeados com células humanas e a câmara inundada com um líquido rico em nutrientes projetado para estimular o crescimento. As células foram cultivadas durante um período de duas semanas durante o qual desfrutaram de uma rotina diária de exercícios. Por 30 minutos por dia, o biorreator foi encaixado no ombro e, por falta de um termo melhor, balançado (embora de uma maneira muito científica).

Aqui está a grande ressalva: embora a equipe tenha observado mudanças nas células em exercício que eram diferentes daquelas cultivadas em um ambiente estático, eles ainda não têm certeza se essas mudanças foram boas.

O principal pesquisador do projeto, Pierre-Alexis Mouthuy, do Instituto Botnar de Ciências Musculoesqueléticas da Universidade de Oxford, disse ao The Verge que as diferenças que ele e seus colegas observaram nas células cultivadas dessa maneira – que se baseavam na medição da atividade e do crescimento de certos genes – eram, na melhor das hipóteses, ambíguos em termos de futuras aplicações médicas.

“Recebemos diferenças do regime de carregamento [o movimento do biorreator na articulação do ombro do robô], mas se essas diferenças significam células melhores? Ainda não sabemos”, 

“Não estamos dizendo que este sistema é melhor que os outros. Ou há um movimento específico que é melhor que os outros. Estamos apenas mostrando viabilidade,” diz Mouthuy.

 

Então: a equipe mostrou que o crescimento de células em um esqueleto de robô é certamente possível. Agora, eles só precisam descobrir se vale a pena o tempo. No artigo, porém, os pesquisadores desfrutaram de algumas especulações otimistas sobre o potencial dessa linha de trabalho. Eles argumentam que, no futuro, varreduras detalhadas de pacientes poderiam ser usadas para criar réplicas perfeitas de seus corpos, permitindo que tecidos como tendões fossem cultivados para cirurgias em simulacros humanos.

Por enquanto, porém, estão de volta à prancheta – ou melhor, ao esqueleto do robô. Como Mouthuy diz: “Precisamos trabalhar muito mais para entender o que realmente está acontecendo”.

Via: TheVerge