Quando se fala em chip, se pensa
em celular, cartão de crédito, computador, mas poucos associam com engenharia
tecidual. Nesse post veremos as novas perspectivas de simulação de um tecido,
de um órgão, e até de um ser humano em um chip. Nesse chip, células são
cultivadas em pequenas câmaras que imitam o ambiente de um tecido, a
vascularização, as forças mecânicas que atuam sobre ele, enfim, sua fisiologia.
Além disso, o que está acontecendo no chip é de fácil visualização e análise
pelos cientistas. É como um tecido engenheirado, porém não com o intuito de
substituir um tecido lesionado, conforme estamos acostumados na engenharia
tecidual, mas sim como um micro tecido em um aparelho, um chip, que permite o
estudo do desenvolvimento daquele tecido, origem de doenças e testes de novos
medicamentos. De fato, a tendência na redução do uso de animais, com
selecionamento de medicamentos mais promissores, e assim, barateamento de todo
processo de produção de um novo remédio são enormes com essa nova tecnologia.
Ainda mais, a ideia da medicina individualizada, com as células de uma única
pessoa para testar os efeitos de uma medicação para aquela pessoa
especificamente, se torna cada vez mais uma possibilidade real. Mas vamos
tentar entender melhor o que seria um “órgão em um chip”.
No post anterior falamos sobre os organoides. A ideia dos “órgãos em um chip” é mais simples que
a dos organoides, pois o chip não visa imitar por completo o órgão, mas sim
suas estruturas e funcionalidades mais básicas. As vantagens, porém, seriam por
exemplo uma visualização e análise dos eventos mais fáceis que nos organoides,
além da colocação de um fluxo controlável de meio de cultura, imitando o fluxo
sanguíneo, e de forças mecânicas que atuem sobre o órgão. Basicamente esse chip
é composto por um uma câmara contendo uma membrana porosa, onde de um lado é
cultivado um tipo celular e do outro lado um outro tipo celular, por exemplo
uma célula de pulmão com uma célula de vaso sanguíneo. Nos chips mais simples,
apenas um tipo celular pode ser utilizado. A fácil análise dos eventos se deve
a micro sensores acoplados ao chip que medem por exemplo, a migração celular, a
pressão do fluido e a integridade da barreira entre os dois tipos celulares.
Agora, você deve estar achando que
estamos falando tudo em teoria, porém diversos órgãos já foram “colocados” em
um chip, como pulmão, rim, intestino, fígado, coração, osso, medula óssea,
córnea, pele e nervos. E o mais interessante de tudo, é que pesquisadores do
Instituo Wyss para Engenharia Inspirada Biologicamente da Universidade de
Harvard nos Estados Unidos estão propondo o “ser humano em um chip”. Eles estão desenvolvendo uma máquina
que integrará diversos “órgãos em um chip”, imitando praticamente todo o corpo
humano. Assim, seria possível investigar, por exemplo, o efeito que um
medicamento aerossol (como uma bombinha para asma) usado no pulmão terá no
coração, se ele influenciará os batimentos cardíacos, ou se ele será excretado
nos rins, ou ainda como será feito seu metabolismo no fígado. O fato é que os
órgãos em chip estão aí para ficar! Quem sabe em um futuro não tão distante
assim nós teremos nossos próprios “eu em um chip” para testar quaisquer
tratamentos prévios antes mesmos de realizá-los em nós mesmos? Para entender
mais, leia esse artigo publicado na revista Nature em 2014 ou veja essa palestra da TEDx Boston onde a pesquisadora Geraldine Hamilton explica os “órgãos em um chip”:
Um abraço biologicamente engenheirado!
