Cientistas desenvolvem pulmão em laboratório com células-tronco

A partir das células do tecido pulmonar de ratos, pesquisadores das universidades de Yale e Duke, Estados Unidos, desenvolveram em laboratório um pulmão que funcionou normalmente, ainda que por um período reduzido, depois de ser transplantado em um rato vivo. Levando em conta que pulmões de doadores são escassos em comparação ao número de pessoas que precisam do órgão, pois o pulmão não se regenera no organismo humano, o trabalho sugere a replicação do método para a criação de novos tecidos pulmonares. O estudofoi publicado na revista Science.

O primeiro passo dos cientistas, liderados por Thomas Petersen, do Departamento de Engenharia Biomédica da Universidade de Yale, foi retirar as células e os vasos sanguíneos pulmonares dos ratinhos, que foram deixados em um suporte com outros tecidos para que suas propriedades fossem mantidas. Em seguida, os pesquisadores inseriram no pulmão de laboratório uma mistura de células epiteliais e endoteliais, que recobre o interior dos vasos sanguíneos. Dentro de poucos dias, o novo órgão já continha alvéolos, vias aéreas e pequenos vasos sanguíneos, que foram repovoados com os tipos de células apropriadas.

Quando o pulmão foi transplantado em outros ratos, o órgão “artificial” apresentou uma estrutura elástica que funcionou como um pulmão normal. Segundo os pesquisadores, para que esse método seja válido na prática clínica, as células usadas devem ser retiradas do paciente que receberá o transplante dos tecidos, mais especificamente em forma de suas próprias células-tronco.

Em outro estudo, cientistas da Universidade de Harvard e do Hospital Infantil de Boston, também nos Estados Unidos, desenvolveram um dispositivo do tamanho de uma moeda que possui as mesmas funcionalidades dos alvéolos, as pequenas bolhas do pulmão que realizam as trocas de gases.

Isso pode contribuir para evitar a utilização de animais em pesquisas científicas, sobretudo na área de toxicologia em testes de novos medicamentos.

O dispositivo, que reproduz em um microchip a respiração pulmonar humana tanto do ponto de vista mecânico como biológico, é formado por uma membrana porosa de silicone revestida de células pulmonares. Pequenos canais permitem que o ar passe por essas membranas, fazendo com que os mesmos processos que ocorrem nos pulmões reais sejam replicados no dispositivo, como a resposta inflamatória a agentes patogênicos.

Para determinar sua eficácia, os pesquisadores testaram a resposta do dispositivo à inalação de bactérias Escherichia coli, que foram introduzidas em um de seus canais de ar. As células detectaram a bactéria e, por meio das membranas porosas, ativaram os vasos sanguíneos provocando uma resposta imune que destruiu as bactérias. Os pesquisadores estão agora trabalhando para construir dispositivos semelhantes a outros órgãos, como coração e medula óssea.