Poderá a engenharia de tecidos significar medicina personalizada?

Cada um dos nossos corpos é totalmente 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 sobre o 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 devem ter calculado,
eu sou uma engenheira de tecidos

e este é um vídeo de um coração a bater

que criei em laboratório.

Um dia esperamos que estes tecidos

possam substituir partes do corpo humano.

Mas o que irei falar-vos hoje

é de como estes tecidos podem ser modelos incríveis.

Vamos pensar por um momento sobre
o processo de rastreio de medicamentos.

Começa-se pela formulação do medicamento,
fazem-se testes laboratoriais, em animais,

e depois os ensaios clínicos, a que se
podem chamar testes em humanos,

antes dos 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,
na verdade, prejudica as pessoas.

E quanto mais tarde falhar, pior serão as consequências.

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

e a segunda, apesar das nossas incríveis semelhanças,

na verdade aquelas 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.

Ok, células estaminais pluripotentes induzidas.

Assemelham-se bastante às células
estaminais embrionárias

exceto sem controvérsias.

Nós induzimos células, digamos, células da pele,

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

e depois recolhê-las.

Portanto, são células da pele que
podem ser "enganadas"

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

Portanto, não ter a controvérsia,
esta 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 um esquema de um reator biológico
que estamos a desenvolver no nosso laboratório

para ajudar os engenheiros de tecidos de uma forma 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 retiramos algumas células da pele, digamos,

de pessoas com uma doença genética

e se desenvolvermos tecidos a partir delas,

poderemos, na verdade, 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 e 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 alguém
com retinite pigmentosa.

É uma degeneração da retina.

É uma doença presente na minha família
e esperamos mesmo

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 realmente
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?

Bem, esta é outra moda na área.

Ao combinar técnicas de engenharia
de tecidos com os microfluidos,

a área está, na verdade, a evoluir para isso,

para um modelo do ecossistema completo do corpo,

completo com sistemas de múltiplos órgãos,
para que sejamos capazes de testar

como é que um medicamento que tomamos
para a pressão arterial

pode afetar o fígado ou como é que um
antidepressivo pode afetar o coração.

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

Portanto, fiquem atentos!

Mas isto não é tudo, porque, 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 caso?

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.

Alguns dos nossos colegas em Tufts
estão a combinar modelos como este

com ossos da engenharia de tecidos
para ver como é que o cancro

poderá passar de uma parte do corpo para outra.

E conseguem imaginar que aqueles
chips de multi-tecidos

vão ser a próxima geração deste tipo de estudos.

Portanto, pensando sobre os modelos
de que acabámos de falar,

conseguem perceber que, para o futuro,
a engenharia de tecidos

está realmente pronta para ajudar a 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 ajudar 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.

Basicamente, estamos a acelerar
drasticamente o feedback

entre desenvolver uma molécula e perceber como

é que ela atua no corpo humano.

O nosso processo é, essencialmente, 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 modelos contra
a experimentação animal, não dá?

Obrigada. (Aplausos)