Nina Tandon: Poderá a engenharia de tecidos significar medicina 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)