Nina Tandon: Engenharia de tecidos pode significar medicina personalizada?

Cada um de nossos corpos é completamente único, o que é um pensamento adorável até que se chegue ao tratamento de uma doença - quando cada corpo reage de maneira diferente, geralmente de forma imprevisível, aos tratamentos comuns. A engenheira de tecidos Nina Tandon fala sobre uma solução possível: usar células-tronco pluripotentes para criar modelos personalizados de orgãos para testar novos remédios e tratamentos, e armazená-los em chips de computador. (Chame isso de medicina extremamente personalizada.)

Eu gostaria de mostrar para vocês um vídeo de alguns dos modelos

que eu trabalho.

Todos eles têm o tamanho perfeito e não têm uma onça (medida de peso do sistema americano) de gordura.

Eu disse que eles são deslumbrantes?

E que são modelos científicos? (Risadas)

Como vocês devem ter imaginado, eu sou uma engenheira de tecidos,

e esse é um vídeo de um dos corações batendo

que eu projetei no laboratório.

E um dia eu espero que esses tecidos

possam servir como peças de reposição para o corpo humano.

Mas o que eu irei dizer a vocês hoje

é como esses tecidos fazem modelos incríveis.

Bem, vamos pensar um momento sobre o processo de seleção de remédios.

Você vai da formulação da droga, testes em laboratório, testes em animais,

e depois ensaios clínicos, que você pode chamar de testes em humanos

antes dos remédios chegarem ao mercado.

Custa muito dinheiro, muito tempo,

e, algumas vezes, mesmo quando o remédio chega ao mercado,

ele atua de uma maneira imprevisível e, na verdade, machuca as pessoas.

E quando mais tarde ele falhar, piores são as consequências.

Tudo se resume em duas questões. Primeiro, humanos não são ratos,

e dois, apesar das nossas incríveis semelhanças uns com os outros,

na verdade essas pequenas diferenças entre você e eu

têm enormes impactos em como nós metabolizamos os remédios

e como esses remédios nos afetam.

Então, se nós tivessemos modelos melhores no laboratório

isso não somente poderia imitar-nos melhor do que ratos

mas também refletir nossa diversidade?

Vamos ver como nós podemos fazer isso com a engenharia de tecidos.

Umas das tecnologias-chave que é realmente importante

é o que é chamado células-tronco pluripotentes induzidas.

Elas foram recentemente desenvolvidas no Japão.

Ok, células-tronco pluripotentes induzidas.

Elas são muito parecidas com células-tronco embrionárias

exceto sem a controvérsia.

Nós induzimos células, ok, digamos, células da pele

adicionando alguns genes à elas, cultivando-as,

e depois as colhendo.

Portanto elas são células da pele que podem ser enganadas,

parecido com amnésia celular, em um estado embrionário.

Então sem a controvérsia, essa é a coisa legal número um.

A segunda coisa legal, você pode fazer crescer qualquer tipo de tecido

através delas: cérebro, coração, fígado, imaginem,

mas de suas células.

Então nós podemos fazer um modelo do seu coração, de seu cérebro

em um chip.

Gerar tecidos de densidade e comportamento previsíveis

é a segundo fatia, e será realmente a chave no sentido de

fazer esses modelos serem adotados para a descoberta de medicamentos.

E esse é o esquema do bioreator que estamos desenvolvendo em nosso laboratório

para ajudar engenheiros de tecidos de um modo mais modular, escalonável.

Indo além, imaginem uma versão paralela em massa disso

com milhares de peças de tecidos humanos.

Seria como ter um ensaio clínico em um chip.

Mas outra coisa sobre estas células-tronco pluripotentes induzidas

é que se pegarmos algumas células da pele, digamos,

de pessoas com doenças genéticas

e construirmos tecidos delas,

nós podemos, na verdade, usar técnicas da engenharia de tecidos

para gerar modelos dessas doenças no laboratório.

Aqui está um exemplo do laboratório Kevin Eggan em Harvard.

Ele gerou neurônios

a partir dessas células-tronco pluripotentes induzidas

de pacientes que têm a doença de Lou Gehrig,

e ele as diferenciou em neurônios, e o que é incrível

é que esses neurônios também apresentam sintomas da doença.

Então, com modelos de doenças como esses, nós podemos lutar contra

mais rápido do que nunca e compreender melhor a doença

mais do que nunca antes, e talvez descobrir remédios mais rápido ainda.

Este é um outro exemplo de células-tronco específicas de um paciente

que foi construída de alguém com retinite pigmentar.

Isso é uma degeneração da retina.

É uma doença que corre na minha família e nós realmente confiamos

que células como essas nos ajudarão a encontrar a cura.

Algumas pessoas pensam que esses modelos soam muito bons,

mas perguntam, "Bem, eles são mesmo tão bom quanto o rato?"

Apesar de tudo, rato é um organismo completo

com redes de órgãos interagindo.

Um medicamento para o coração pode ser metabolizado no fígado,

e alguns dos produtos secundário podem ser armazenados na gordura.

Você não sente falta de tudo isso com esses modelos de tecidos?

Bem, essa é uma outra tendência no campo.

Combinando técnicas de engenharia de tecidos com microfluídicos,

o campo está realmente evoluindo para isso,

um modelo de todo o ecossistema do corpo,

completo com múltiplos sistemas de órgãos para testar

como um remédio que você pode tomar para a pressão sanguínea

pode afetar seu fígado, ou como um anti-depressivo pode afetar seu coração.

Esses sistemas são realmente difícies de construir, mas nós estamos começando a ser capazes de chegar lá,

e, acompanhem.

Mas isso não é tudo, porque uma vez que um medicamento é aprovado,

as técnicas de engenharia de tecidos podem, na verdade, nos ajudar a desenvolver tratamentos mais personalizados.

Esse é um exemplo que você pode se importar um dia,

e eu espero que você nunca se importe,

pois imagine se você receber aquela ligação

que lhe dá a má notícia de que você pode ter câncer.

Você não iria preferir testar para ver se aqueles remédios para câncer

que você irá tomar irão funcionar em seu câncer?

Esse é um exemplo do laboratório Karen Burg, onde eles estão

usando tecnologias de jato de tinta para imprimir células de câncer de mama

e estudar seu progresso e tratamentos.

E alguns de nossos colegas do Tufts estão misturando modelos

como esse com tecidos de ossos construídos para ver como o câncer

pode se espalhar de uma parte para outra do corpo,

e você pode imaginar os tipos de chips de multi-tecido

como a próxima geração desses tipos de estudos.

E então, pensando sobre os modelos que acabamos de discutir,

você pode ver, indo além, que a engenharia de tecidos

está, na verdade, posicionada para revolucionar a seleção de medicamentos

em cada passo do caminho:

modelos de doenças para fazer melhores formulações de medicamentos,

modelos paralelos de tecido humanos ajudando a revolucionar o teste em laboratório,

reduzir os testes em animais e humanos em ensaios clínicos,

e terapias individuais que rompem

o que ainda consideramos ser de fato um mercado.

Essencialmente, nós estamos acelerando drasticamente o feedback

entre desenvolver uma molécula e aprender sobre

como ela age no corpo humano.

Nosso processo para fazer isso é essencialmente transformar

biotecnologia e farmacologia em uma tecnologia da informação,

nos ajudando a descobrir e avaliar medicamentos rapidamente,

de forma mais barata e efetiva.

Dá um novo significado aos modelos contra testes em animais, não é?

Obrigada. (Aplausos)