Poderá a engenharia de tecidos significar medicina personalizada?

Cada um dos nossos corpos é único, o que é um pensamento agradável até termos de tratar uma doença — quando cada corpo reage de forma diferente, muitas vezes imprevisível, em relação ao tratamento padrão. A engenheira de tecidos, Nina Tandon, fala sobre uma possível solução: usar células estaminais pluripotentes para criar modelos personalizados de órgãos nos quais se podem testar novos medicamentos e tratamentos, armazenando-os em chips.
(Considerem isto medicina extremamente personalizada).

Gostaria de vos mostrar um vídeo

de alguns modelos com que trabalho.

Têm todos o tamanho perfeito
e nenhuma gordura.

Já vos disse que são lindos?

E que são modelos científicos?

(Risos)

Como já calcularam,
sou uma engenheira de tecidos

e este é um vídeo de um coração a bater

que criei em laboratório.

Esperamos que um dia estes tecidos

possam substituir partes do corpo humano.

Mas do que vos vou falar hoje

é de como estes tecidos
podem ser modelos incríveis.

Vamos pensar no processo
de rastreio de medicamentos.

Primeiro a formulação do medicamento,
testes em animais,

depois os chamados testes em humanos,

antes de os medicamentos
entrarem no mercado.

Custa muito dinheiro, muito tempo

e, por vezes, mesmo quando
o medicamento chega ao mercado,

atua de uma forma imprevisível
e prejudica as pessoas.

Quanto mais tarde falhar,
pior serão as consequências.

Tudo se resume a duas questões:
Uma, os seres humanos não são ratos

e a segunda, apesar
das nossas incríveis semelhanças,

as pequenas diferenças entre nós

têm um grande impacto na forma
como metabolizamos os medicamentos

e em como estes nos afetam.

E se tivéssemos melhores modelos
no laboratório

que pudessem não só representar-nos
melhor do que os ratos

mas também refletir a nossa diversidade?

Vejamos como podemos fazê-lo através
da engenharia de tecidos.

Uma das tecnologias-chave
que é realmente importante

é o que se chama de células
estaminais pluripotentes induzidas.

Foram desenvolvidas no Japão
muito recentemente.

As células estaminais
pluripotentes induzidas

assemelham-se bastante às células
estaminais embrionárias

exceto sem controversas.

Nós induzimos células,
digamos, células da pele,

ao adicionarmos-lhes alguns genes,
mantendo-as em cultura

e depois recolhendo-as.

São células da pele que
podem ser "enganadas"

até um estado embrionário,
como se fosse uma amnésia celular.

Não haver controvérsia,
é a primeira vantagem.

A segunda é que se pode desenvolver
qualquer tipo de tecido a partir delas

— cérebro, coração, fígado —

mas a partir das vossas próprias células.

Ou seja, podemos desenvolver um modelo

do vosso coração,
do vosso cérebro, num chip.

Gerar tecidos de densidade
e comportamento previsíveis

é a segunda parte, e será fundamental

para que estes modelos sejam adotados
para a descoberta de medicamentos.

Este é o esquema de um reator biológico
que estamos a desenvolver em laboratório

para ajudar os engenheiros de tecidos
de modo mais modular e progressiva.

No futuro, imaginem
uma versão paralela maciça disto

com milhares de diferentes
tecidos humanos.

Seria como ter um ensaio clínico num chip.

Outra coisa sobre estas células estaminais
pluripotentes induzidas

é que, se retirarmos
algumas células da pele,

digamos, de pessoas
com uma doença genética

e se desenvolvermos
tecidos a partir delas,

poderemos usar técnicas
de engenharia de tecidos

para gerar modelos
dessas doenças em laboratório.

Aqui está um exemplo do laboratório
de Kevin Eggan, em Harvard.

Ele desenvolveu neurónios

a partir de células estaminais
pluripotentes induzidas

de pacientes com a doença de Lou Gehrig,

diferenciou-as em neurónios,
e o que é maravilhoso

é que esses neurónios também
mostram sintomas da doença.

Portanto, com modelos
de doenças como estes,

poderemos dar uma resposta
mais rápida do que nunca,

compreender melhor a doença

e, talvez, descobrir medicamentos
ainda mais rapidamente.

Este é outro exemplo de células estaminais
de doentes específicos

que foram desenvolvidas a partir
de uma pessoa com retinite pigmentosa.

É uma degeneração da retina.

É uma doença presente na minha família

e esperamos que células como estas
possam ajudar-nos a encontrar a cura.

Algumas pessoas pensam que
estes modelos soam muito bem

mas perguntam: "Será que são
tão boas como o rato?"

Afinal, o rato é um organismo completo,

com redes de interações dos órgãos.

Um medicamento para o coração
pode ser metabolizado no fígado

e alguns dos subprodutos poderão ser
armazenados no tecido adiposo.

Não está tudo isso em falta com estes
modelos da engenharia de tecidos?

Esta é outra tendência na área.

Ao combinar técnicas de engenharia
de tecidos com os microfluidos,

a área está a evoluir para isso,

para um modelo do ecossistema
completo do corpo,

completo com sistemas de múltiplos órgãos,

para testar como um medicamento
para a tensão pode afetar o fígado

ou como um um antidepressivo
pode afetar o coração.

Estes sistemas são difíceis de desenvolver,
mas estamos a começar a lá chegar.

Portanto, fiquem atentos!

Quando um medicamento é aprovado,

as técnicas de engenharia de tecidos
podem ajudar-nos

a desenvolver tratamentos
mais personalizados.

Este é um exemplo com que poderão
um dia vir a preocupar-se,

embora espere que nunca o façam.

Imaginem se um dia recebem
aquele telefonema

que traz a má notícia
de que talvez tenham cancro.

Não prefeririam testar se os medicamentos
para o cancro que vão tomar,

vão ser eficazes no vosso cancro?

Este é um exemplo
do laboratório de Karen Burg,

onde estão a utilizar
tecnologias de impressoras

para imprimir células de cancro da mama

e estudar a sua progressão
e tratamentos.

Os nossos colegas em Tufts
estão a combinar modelos como este

com ossos da engenharia de tecidos
para ver como o cancro passa

de uma parte do corpo para outra.

Podemos imaginar que aqueles
chips de multitecidos

vão ser a próxima geração
deste tipo de estudos.

Pensando nos modelos
de que acabámos de falar,

percebemos que, no futuro,
a engenharia de tecidos

irá revolucionar
o desenvolvimento de medicamentos

em cada etapa do processo:

modelos de doenças a contribuir para
melhores formulações dos medicamentos,

modelos de tecidos humanos
em grande escala

a revolucionar os testes laboratoriais,

redução da experimentação animal
e dos ensaios clínicos em humanos,

e terapias individualizadas
que podem mudar

o que nós consideramos
hoje ser um mercado.

Estamos a acelerar
drasticamente o feedback

entre desenvolver uma molécula

e perceber como é
que ela atua no corpo humano.

O nosso processo é transformar

a biotecnologia e a farmacologia
numa tecnologia de informação,

ajudando-nos a descobrir
e a avaliar medicamentos

de uma forma mais rápida,
mais barata e mais eficaz.

Isto dá um novo significado aos modelo
contra a experimentação animal, não é?

Obrigada.

(Aplausos)