Micrografia leve de um embrião de mouse. Os cientistas estão desenvolvendo ratos com células humanas.Crédito: Arthur Chien/Science Photo Library
Os pesquisadores desenvolveram camundongos com órgãos contendo células humanas, usando uma abordagem conveniente e surpreendente – injetando as células diretamente no líquido amniótico de camundongos grávidas. O método resultou em camundongos bebês com uma pitada de células humanas em seus intestinos, fígado e cérebro. Mas os pesquisadores dizem que, para que a técnica seja útil, é preciso fazer mais trabalho para aumentar a proporção de células humanas que crescem nos órgãos.
Chimaeras humano -animal são uma área de pesquisa emocionante, mas desafiadora. As células humanas são persuadidas a crescer em embriões animais, permitindo que os pesquisadores estudassem o desenvolvimento de tecidos humanos. Mas o objetivo de longo prazo do trabalho é cultivar órgãos humanos que podem ser colhidos para transplante.
A mais recente técnica, apresentada na Reunião Internacional de Pesquisa de Células STEM em Hong Kong em 12 de junho, pode estar “mudando de jogo” para o campo, diz Hideki Masaki, cientista de células-tronco do Instituto de Science Tóquio, que participou da sessão. Os dados ainda não foram revisados por pares.
Para criar chimaeras, os pesquisadores normalmente introduzem células -tronco humanas em embriões de outra espécie, geralmente porcos ou ratos, crescendo em um prato. Mas um dos desafios dessa técnica é que poucas células humanas sobrevivem, e as que o fazem, não suportam por muito tempo. E as células injetadas são pluripotentes, o que significa que elas poderiam teoricamente se desenvolver em qualquer tipo de célula no corpo – um processo que os pesquisadores precisam encontrar maneiras de controlar.
O Xiling Shen, engenheiro biomédico do MD Anderson Cancer Center da Universidade do Texas, em Houston, queria procurar maneiras de melhorar essas técnicas para garantir que mais células humanas sobrevivam ao procedimento e que tenham como alvo órgãos específicos. Ele e Qiang Huang, um biólogo do desenvolvimento do Instituto Terasaki de Inovação Biomédica em Los Angeles, Califórnia, e seus colegas pensaram que as células humanas poderiam ser mais resistentes se pudessem amadurecer em modelos 3D de tecido humano, conhecido como organoides, antes da injeção.
Experimento ‘louco’
A equipe usou células -tronco reprogramadas para cultivar organoides humanos do intestino, fígado e cérebro em um prato. Shen diz que os pesquisadores injetaram os organoides no líquido amniótico de camundongos fêmeas que transportam embriões em estágio inicial. “Nós nem quebramos o muro embrionário” para apresentar as células aos embriões, diz Shen. As camundongos fêmeas levaram os embriões a termo.
“É um experimento louco; eu não esperava nada”, diz Shen.
Poucos dias depois de serem injetados no líquido amniótico do rato, as células humanas começam a se infiltrar nos embriões em crescimento e se multiplica, mas apenas no órgão ao qual pertenciam: intestino organoides no intestino; Organoides do fígado no fígado; e organoides cerebrais na região do córtex do cérebro. Um mês após o nascimento dos filhotes de camundongo, os pesquisadores descobriram que aproximadamente 10% deles continham células humanas em seus intestinos – representando cerca de 1% das células intestinais. “Você recebe seções do intestino que se originam de organoides humanos injetados”, diz Shen. A proporção de células humanas foi menor no fígado e no cérebro. No geral, as taxas de sucesso foram baixas, diz Shen, que está buscando maneiras de impulsioná -las.
As células humanas pareciam estar funcionando. Por exemplo, as células hepáticas humanas produziram albumina humana, uma proteína hepática comum. E as células ainda estavam presentes dois meses após o nascimento, diz Shen. “Essas células são bastante estáveis.”
