Saúde

Minidutos biliares cultivados em laboratório usados ​​para reparar fígados humanos na medicina regenerativa primeiro
Os cientistas usaram uma técnica para cultivar organóides do ducto biliar - freqüentemente chamados de 'miniorgãos' - no laboratório e mostraram que podem ser usados ​​para reparar fígados humanos danificados.
Por Craig Brierley - 19/02/2021


Organóides colangiócitos reconstroem o ducto biliar humano - Crédito: Dr. Fotios Sampaziotis e Dra. Teresa Brevini, Universidade de Cambridge 

Dada a escassez crônica de órgãos de doadores, é importante procurar maneiras de reparar órgãos danificados ou até mesmo fornecer alternativas para o transplante de órgãos

Fotios Sampaziotis

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

Os dutos biliares atuam como o sistema de eliminação de resíduos do fígado, e dutos biliares com defeito estão atrás de um terço dos transplantes de fígado de adultos e 70 por cento das crianças, sem tratamentos alternativos. Atualmente, há uma escassez de doadores de fígado: de acordo com o 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 embarcar em ensaios clínicos.

Agora, em um estudo publicado hoje na Science , os cientistas da Universidade de Cambridge 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-las. 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 de doadores, é importante buscar maneiras de reparar órgãos danificados ou até mesmo fornecer alternativas para o transplante de órgãos”, disse o Dr. Fotios Sampaziotis do Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute. “Já usamos organóides 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. ”

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 em doença (dutos intra-hepáticos) e vice-versa usando um componente da bile conhecido como ácido biliar. Isso significa que as células do próprio paciente de áreas preservadas 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 organóides da vesícula biliar em ratos 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 Addenbrooke's Hospital, parte da Cambridge University Hospitals NHS Foundation. Eles injetaram os organóides da vesícula biliar no fígado humano e mostraram pela primeira vez que os organóides 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 Ludovic Vallier do Wellcome-MRC Cambridge Stem Cell Institute, coautor sênior, disse: “Esta é a primeira vez que fomos capazes de mostrar que um fígado humano pode ser aprimorado 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. ”

Embora os pesquisadores prevejam que essa abordagem será usada para reparar o próprio fígado de um paciente, eles acreditam que também pode oferecer uma forma potencial de reparar fígados de doadores danificados, tornando-os adequados para transplante.

O Sr. Kourosh Saeb-Parsy, do Departamento de Cirurgia da Universidade de Cambridge e dos Hospitais da Universidade de Cambridge, NHS Foundation Trust, coautor sênior, 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 transplante ”.

A pesquisa foi apoiada pelo European Research Council, pelo National Institute for Health Research e pela Academy of Medical Sciences.

 

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