Anthony Atala
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Isto é uma pintura que está pendurada na Biblioteca Countway na Escola de Medicina de Harvard. Mostra a primeira vez que foi transplantado um órgão. Na frente, veem Joe Murray a preparar o paciente para o transplante enquanto na sala atrás veem Hartwell Harrison, o diretor de Urologia de Harvard, a retirar o rim O rim foi o primeiro órgão a ser transplantado num ser humano.

Isso foi em 1954 Há 55 anos, continuavam a enfrentar-se muitos dos mesmos problemas das décadas anteriores. Certamente muitos avanços, muitas vidas salvas. Mas temos uma enorme falta de órgãos. Na última década duplicou o número de doentes à espera de transplantes. Enquanto, ao mesmo tempo, o número real de transplantes permaneceu quase o mesmo. Isso tem a ver com o envelhecimento da população. Estamos cada vez mais velhos. A medicina está a fazer um trabalho melhor para manter-nos vivos. Mas à medida que envelhecemos, os nossos órgãos tendem a falhar mais.

Por isso, é um problema, não só em relação aos órgãos mas também aos tecidos. A tentar substituir o pâncreas, a tentar substituir nervos que podem ajudar-nos no mal de Parkinson. Essas são questões importantes. Esta é uma estatística realmente espantosa. Em cada 30 segundos morre um doente de doenças que poderiam ser tratadas com a regeneração ou reposição de tecidos. Então, que podemos fazer nesta área? Falámos esta noite sobre células estaminais. Essa é uma maneira de fazer isso. Mas ainda há muito caminho a percorrer até as células estaminais chegarem aos doentes, em termos de terapias eficazes para órgãos.

Não seria sensacional se o nosso corpo pudesse regenerar-se? Não seria sensacional se pudéssemos usar o poder do nosso corpo para nos curarmos a nós mesmos? Na realidade, não é um conceito assim tão estranho, isso acontece todos os dias. Isto é uma foto de uma salamandra. As salamandras têm a capacidade de se regenerarem. Vemos aqui um pequeno vídeo. Esta é uma lesão num membro desta salamandra. E esta é uma filmagem real, temporizada, que mostra como o membro se regenera num período de dias. Vemos a cicatriz a formar-se. Essa cicatriz dá origem a um novo membro.

Assim, as salamandras conseguem fazê-lo. Porque não nós? Porque é que os seres humanos não se regeneram? Na verdade, nós conseguimos regenerar. O nosso corpo tem muitos órgãos e cada um dos órgãos do nosso corpo tem uma população de células que está pronta a agir no caso de danos. Isso acontece todos os dias, à medida que envelhecemos. Os ossos regeneram em cada 10 anos. E a pele regenera-se de duas em duas semanas, O nosso corpo está a regenerar-se constantemente. O problema acontece quando há um ferimento. No caso de um ferimento ou doença, a primeira reação do corpo é isolá-lo do resto do corpo. A intenção é combater a infeção e isolar-se, quer sejam órgãos internos do corpo, quer seja a pele, a primeira reação é aparecer o tecido cicatrizante, para se isolar do exterior.

Então, como podemos dominar esse poder? Uma das maneiras de fazermos isso é usando materiais biológicos inteligentes. Como é que isso funciona? Aqui à esquerda, vemos uma uretra danificada. É o canal que liga a bexiga ao exterior do corpo. Vemos que está danificada. Descobrimos que podemos usar estes materiais biológicos inteligentes, que podemos usar como uma ponte. Se construirmos uma ponte e a isolarmos do ambiente externo, podemos criar essa ponte e as células que regeneram o corpo, podem então cruzar a ponte e seguir este caminho.

Isso é exatamente o que vemos aqui. Isso é um material biológico inteligente que nós usamos para tratar este doente. Isto era uma uretra danificada no lado esquerdo. Usamos aquele material biológico no meio. Seis meses depois, no lado direito, vemos a mesma uretra restaurada. Ao que parece, o corpo pode regenerar-se, mas apenas para pequenas extensões. A máxima extensão eficaz para regeneração é apenas da ordem de um centímetro. Assim, podemos usar estes materiais biológicos inteligentes apenas para cerca de um centímetro para servir de ponte nesses vãos.

Regeneramos sim, mas em extensões limitadas. Que fazemos então, se houver uma lesão em órgãos maiores? Que fazemos quando tivermos lesões em estruturas muito maiores que um centímetro? Podemos começar a usar células. A estratégia aqui é, se um doente chega até nós com um órgão doente ou danificado, tiramos um pedaço pequeno de tecido desse órgão, menor que a metade de um selo de correio, podemos desagregar este tecido, e examinar seus componentes básicos, as próprias células do paciente. Podemos separar essas células, cultivar e expandir essas células fora do corpo, em grandes quantidades, e depois podemos usar esses materiais de suporte.

A olho nu, parecem um pedaço de uma blusa, ou de uma camisa, mas na verdade, esses materiais são bastante complexos e estão preparados para se degradar. quando estiverem dentro do corpo. Desintegram-se alguns meses depois. Funcionam apenas como um veículo de transporte de células, levando as células para dentro do corpo. Permitem que as células regenerem tecido novo, e depois de o tecido estar regenerado, o suporte desaparece.

Foi o que fizemos a este pedaço de músculo. Isto mostra um pedaço de músculo e como nós passamos pelas estruturas para construir o músculo. Pegamos nas células, expandimo-las, colocamos as células sobre o suporte, e depois voltamos a colocar o suporte no doente. Mas antes de colocar o suporte dentro do doente, exercitamo-lo. Queremos ter certeza de que condicionamos este músculo, de modo que ele saiba o que fazer depois de o colocar no doente. Isso é o que vemos aqui. Vemos este reator biológico muscular a exercitar o músculo, de um lado para o outro.

Estas são estruturas planas que vemos aqui, o músculo. E quanto a outras estruturas? Isto é um vaso sanguíneo fabricado. Muito semelhante ao que acabámos de ver, mas um pouco mais complexo. Aqui nós temos um suporte, — o suporte pode ser como este pedaço de papel. Podemos fazer um tubo com este suporte. Podemos fazer um vaso sanguíneo, a mesma estratégia... Um vaso sanguíneo é feito de dois tipos diferentes de células. Pegamos em células musculares, colamos, ou revestimos o exterior com essas células musculares, é como fazer um bolo às camadas, se preferirem.

Colocamos as células musculares do lado de fora, colocamos as células de revestimento do vaso sanguíneo do lado de dentro. Temos então um suporte totalmente semeado. Colocamos isso num dispositivo parecido com um forno. Tem as mesmas condições de um corpo humano, 37 graus centígrados, 95% de oxigénio. Depois exercitamo-lo, como viram naquele vídeo.

E à direita, vemos uma artéria carótida que foi fabricada. É a artéria que vai do pescoço até ao cérebro. Este é um raio-X que mostra o vaso sanguíneo do doente, a funcionar. Estruturas mais complexas tais como vasos sanguíneos, ou uretras, que vos mostrei, são muito mais complexas porque introduzimos dois tipos de células diferentes. Mas estes órgãos são principalmente canais que permitem que um fluido ou o ar os atravesse num estado estável. Não são de longe tão complexos como órgãos ocos. Os órgãos ocos possuem um grau muito mais elevado de complexidade, porque esses órgãos são solicitados a agir sob comando.

A bexiga é um desses órgãos. A mesma estratégia, pegamos num pedaço pequeno da bexiga, menos da metade do tamanho de um selo de correio. Fragmentamos o tecido em dois dos seus componentes de células, células do músculo e células especializadas da bexiga. Cultivamos as células fora do corpo em grandes quantidades. Demora quatro semanas a cultivar as células extraídas do órgão. Depois, pegamos num suporte modelado como uma bexiga. Cobrimos o interior com as células de revestimento da bexiga. Cobrimos o exterior com as células musculares. Voltamos a colocar no dispositivo semelhante a um forno. Seis a oito semanas mais tarde tiramos o pedaço de tecido, e podemos voltar a colocar o órgão no doente.

Aqui mostramos o suporte. O material está a ser revestido com as células. Quando fizemos o primeiro teste clínico para estes doentes, criámos um suporte personalizado para cada doente. Trazíamos os pacientes, seis a oito semanas antes da data da cirurgia, fazíamos um raio-X, e preparávamos um suporte especificamente para o tamanho da cavidade pélvica do doente. Na segunda fase dos testes usámos tamanhos diferentes, pequeno, médio, grande e extra-grande. (Risos) É verdade. De certeza de que todos aqui gostariam de um extra-grande, não é? (Risos)

Assim, as bexigas são um pouco mais complexas do que outras estruturas. Mas há outros órgãos ocos que são ainda mais complexos. Esta é uma válvula cardíaca, que nós fabricamos. O modo de fabricar esta válvula cardíaca é segundo a mesma estratégia. Temos um suporte, semeamos com as células, vemos aqui os folhetos da válvula a abrir e a fechar. exercitamo-los antes da implantação. A mesma estratégia.

Os mais complicados são os órgãos sólidos. Os órgãos sólidos são mais complexos porque usamos muito mais células por centímetro. Este é um órgão sólido simples, como a orelha. Está a ser semeado com cartilagem. Este é o dispositivo semelhante a um forno. Depois de revestido, é colocado aqui. Umas semanas depois, podemos retirar o suporte de cartilagem.

Estes são dedos que estamos a fabricar. Estão a ser feitos em camadas, uma de cada vez, primeiro o osso, preenchemos os vãos com cartilagem. Depois começamos a adicionar o músculo por cima. Depois sobrepomos essas estruturas sólidas. Novamente, órgãos razoavelmente mais complexos, mas os órgãos sólidos mais complexos são de longe os vascularizados, muito vascularizados, com muitos vasos sanguíneos, órgãos como o coração, o fígado, os rins. Este é um exemplo. Várias estratégias para fabricar órgãos complexos.

Esta é uma das estratégias. Usamos uma impressora. Em vez de usar tinta — viram um cartucho de jato de tinta — nós usamos células. Esta é uma impressora normal. Está a imprimir este coração de duas câmaras, Uma camada de cada vez. Vemos aqui o coração a sair. Leva uns 40 minutos a ser impresso, e umas quatro ou seis horas mais tarde vemos as células musculares a contrair-se. (Aplausos) Esta tecnologia foi desenvolvida por Tao Ju, que trabalhou no nosso instituto. E isto, claro, ainda é experimental. Não está a ser usado em doentes.

Outra estratégia que temos explorado é usar órgãos desprovidos de células. Pegamos em órgãos de doadores, órgãos que são postos de lado. Podemos usar detergentes muito suaves para retirar todos os elementos das células desses órgãos. Assim, por exemplo, no painel de cima, vemos um fígado. Pegamos no fígado de um doador, usamos detergentes muito suaves, e, usando esses detergentes suaves removemos todas as células do fígado.

Duas semanas depois, podemos erguer esse órgão, ele tem a consistência de um fígado, podemos pegar nele como um fígado, parece-se com um fígado, mas não tem células. Tudo o que ficou foi o esqueleto, por assim dizer, do fígado, todo feito de colagénio, um material que existe no nosso corpo, que não é rejeitado. Podemos usá-lo de um doente para outro. Depois, pegamos na estrutura vascular e podemos provar que mantivemos os vasos sanguíneos.

Podem ver, isto é de facto uma fluoroscopia. Estamos a injetar o contraste no órgão. Agora podem ver como começa. Estamos a injetar o contraste no órgão neste fígado desprovido de células. Vemos a árvore vascular que permanece intacta. Depois, pegamos nas células, as células vasculares, células de vasos sanguíneos, ensopamos a árvore vascular com as células do próprio doente. Ensopamos a parte externa do fígado com as células do fígado do doente. E conseguimos criar fígados funcionais. É isso que estão a ver. Isto ainda é experimental. Mas somos capazes de reproduzir a funcionalidade da estrutura do fígado.

No caso do rim, como referi, na primeira pintura que vocês viram, o primeiro slide que vos mostrei, 90% dos doentes na fila de espera do transplante estão a espera de um rim — 90%. Outra estratégia que usamos é criar pastilhas finas que empilhamos umas sobre as outras, como um acordeão. Empilhamos essas pastilhas, usando as células do rim. Podem ver os rins em miniatura que fabricamos. Eles estão a produzir urina. Novamente, pequenas estruturas, o nosso desafio é torná-las maiores. É uma coisa em que estamos a trabalhar neste momento, no Instituto. Uma das coisas que eu gostaria de vos apresentar é uma estratégia que estamos a arranjar para a medicina regenerativa.

Se for possível, de algum modo, gostaríamos de usar materiais biológicos inteligentes que sejam acessíveis e regenerar órgãos. Estamos limitados pelas dimensões com que trabalhamos, mas a nossa meta é aumentar essas distâncias com o tempo. Se não pudermos usar materiais biológicos inteligentes, seria melhor usar as vossas próprias células.

Porquê? Porque elas não serão rejeitadas. Podemos tirar-vos essas células, criar a estrutura, voltar a colocá-la e elas não serão rejeitadas. Se for possível, preferimos usar as células do vosso órgão específico. Se vocês se encontram com uma doença na traqueia nós preferimos tirar células da vossa traqueia. Se vocês tem um pâncreas doente gostaríamos de pegar nas células desse órgão.

Porquê? Porque é melhor pegar nessas células que já sabem que são os tipos de célula de que vocês precisam. Uma célula da traqueia já sabe que é uma célula de traqueia. Não é preciso ensiná-la a transformar-se noutro tipo de célula. Preferimos células específicas dos órgãos. Hoje podemos obter células de quase todos os órgãos do nosso corpo, exceto algumas para as quais ainda precisamos de células-tronco, como coração, fígado, nervos e pâncreas. Para essas ainda precisamos de células-tronco. Se não pudermos usar células-tronco do vosso corpo, gostaríamos de usar células-tronco de doadores. Preferimos células que não serão rejeitadas e que não vão formar tumores.

Estamos a trabalhar muito com as células-tronco

sobre as quais publicámos há dois anos, células-tronco do fluido amniótico e da placenta que possuem essas propriedades. Neste momento, gostaria de vos falar de alguns dos maiores problemas que temos. Acabei de mostrar esta apresentação, tudo parece tão bom, tudo funciona. Na verdade não, estas tecnologias não são tão fáceis. Alguns dos trabalhos que viram hoje foram realizados por mais de 700 investigadores no nosso Instituto durante um período de 20 anos.

São tecnologias muito difíceis. Depois de se conseguir a fórmula certa, é possível repeti-la. Mas é muito difícil chegar lá. Por isso, gosto sempre de mostrar este cartune. Mostra como parar cavalos desenfreados. O condutor da carruagem, no painel de cima, vai de (a), (b), (c), (d), (e) até (f) e finalmente para os cavalos desenfreados. São assim, geralmente, os cientistas de base. Os de baixo são geralmente os cirurgiões. (Risos) Eu sou um cirurgião, não acho muita graça. (Risos)

Na verdade, o método A é a abordagem correta. Ou seja, sempre que lancemos uma dessas tecnologias para a clínica,

certificamo-nos de que estamos a fazer no laboratório tudo aquilo que podemos antes de lançar essas tecnologias para os doentes. E quando lançamos essas tecnologias para os doentes queremos ter a certeza de que fazemos uma pergunta muito difícil. "Estás pronto para colocar isto numa pessoa que amas, "no teu filho, num membro da tua família?" e só depois prosseguimos. Porque o nosso principal objetivo o primeiro de todos, é não fazer mal.

Vou mostrar agora, um curto vídeo, um vídeo de cinco segundos, de um doente que recebeu um dos órgãos fabricados. Começámos a implantar algumas destas estruturas há mais de 14 anos. Também temos doentes que agora andam por aí com órgãos fabricados, há mais de 10 anos. Vou mostrar um vídeo de uma rapariga. Ela tinha um defeito de espinha bífida, uma anomalia da espinal medula. Não tinha uma bexiga normal. Este é um vídeo da CNN. Estamos a usar apenas cinco segundos. É um trecho do vídeo que foi tratado por Sanjay Gupta.

Vídeo: Estou feliz. Estava sempre com medo de ter um acidente ou coisa assim. Agora posso sair com meus amigos, e fazer tudo o que eu quiser.

Anthony Atala: Vejam, no final do dia, a promessa da medicina regenerativa é uma promessa única. E é realmente muito simples, fazer com que os nossos doentes melhorem. Obrigado pela vossa atenção. (Aplausos)