Implantes 'feitos de suas próprias células' podem acabar com a dor nas costas
As dores nas costas e no pescoço costumam ser o resultado de danos progressivos aos discos que separam as vértebras espinhais. Graças a novas pesquisas multidisciplinares, poderemos em breve ter uma solução melhor para este problema: discos de bioengenharia crescidos a partir das próprias células de uma pessoa.
A degeneração do disco intervertebral é um problema comum que afeta um grande segmento da população.
Normalmente, os discos intervertebrais saudáveis funcionam absorvendo o estresse colocado na coluna à medida que nos movemos e ajustamos nossa postura de maneira semelhante à suspensão de um carro.
Se esses discos se desgastarem, podem causar dor em várias áreas das costas ou pescoço de uma pessoa.
Até agora, os tratamentos para degeneração do disco intervertebral incluem cirurgia de fusão espinhal e substituição dos discos danificados por artificiais.
No entanto, essas abordagens trazem benefícios limitados porque não podem restaurar a função completa dos discos intervertebrais que substituem.
Agora, uma equipe de pesquisa multidisciplinar da Escola de Medicina Perelman, da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas e da Escola de Medicina Veterinária da Universidade da Pensilvânia tem como objetivo resolver esse problema desenvolvendo discos intervertebrais modificados por bioengenharia feitos de células-tronco do próprio indivíduo.
As células-tronco são células indiferenciadas que têm o potencial de se “transformar” em quaisquer células especializadas. É por isso que eles se tornaram o foco de vários estudos de pesquisa médica, incluindo o atual.
Os pesquisadores da Universidade da Pensilvânia têm trabalhado nos últimos 15 anos em modelos de disco modificados pela bioengenharia - primeiro em estudos de laboratório, depois em estudos com pequenos animais e, mais recentemente, em estudos com animais grandes.
“Este é um passo importante: fazer crescer um disco tão grande no laboratório, colocá-lo no espaço do disco e, em seguida, fazer com que ele comece a se integrar ao tecido nativo circundante. Isso é muito promissor ”, diz o Prof. Robert L. Mauck, co-autor sênior do estudo atual.
“O padrão atual de cuidado não restaura realmente o disco, então nossa esperança com este dispositivo de engenharia é substituí-lo de uma forma biológica e funcional e recuperar a amplitude total de movimento”, acrescenta.
Estudos em animais bem-sucedidos até agora
Anteriormente, os pesquisadores testaram os novos discos - chamados de "estruturas de camada em ângulo semelhante a disco" (DAPS) - em caudas de rato por 5 semanas.
No novo estudo, cujos resultados aparecem na revista Ciência, Medicina Translacional, a equipe desenvolveu os discos projetados ainda mais. Em seguida, testaram o novo modelo - denominado "DAPS modificado da placa terminal" (eDAPS) - em ratos novamente, mas desta vez por até 20 semanas.
A nova estrutura do disco desenvolvido pela bioengenharia permite que ele retenha melhor sua forma e se integre mais facilmente ao tecido circundante.
Após vários testes - varreduras de ressonância magnética e várias análises aprofundadas de tecidos e mecânicas - os pesquisadores descobriram que, no modelo de rato, o eDAPS restaurou efetivamente a estrutura e função originais do disco.
Esse sucesso inicial motivou a equipe de pesquisa a estudar o eDAPS em cabras e eles implantaram o dispositivo na coluna cervical de alguns dos animais. Os cientistas optaram por trabalhar com cabras porque, como explicam, os discos espinhais cervicais das cabras têm dimensões semelhantes às dos humanos.
Além disso, as cabras têm estatura semi-ereta, permitindo aos pesquisadores levar seu estudo um passo mais perto dos testes em humanos.
‘Um bom motivo para ser otimista’
Os testes dos pesquisadores em cabras também foram bem-sucedidos. Eles notaram que o eDAPS se integrou bem com o tecido circundante, e a função mecânica dos discos pelo menos igualou, se não superou, a dos discos cervicais originais das cabras.
“Acho que é realmente emocionante termos chegado tão longe, desde a cauda do rato até os implantes de tamanho humano”, disse o Dr. Harvey E. Smith, co-autor sênior do estudo.
“Quando você olha para o sucesso na literatura de dispositivos mecânicos, acho que há um bom motivo para estar otimista de que poderíamos alcançar o mesmo sucesso, se não excedê-lo com os discos de engenharia.”
Dr. Harvey E. Smith
Os pesquisadores afirmam que a próxima etapa incluirá a realização de testes adicionais e mais extensos em cabras, o que permitirá aos cientistas compreender melhor como o eDAPS funciona.
Além disso, a equipe de pesquisa planeja testar o eDAPS em modelos de degeneração do disco intervertebral humano, assim, esperançosamente, ficando um passo mais perto dos ensaios clínicos.
“É muito desejável implantar um dispositivo biológico feito de suas próprias células”, observa o Dr. Smith, acrescentando que “Usar um verdadeiro dispositivo de substituição de preservação de movimento por engenharia de tecidos em artroplastia desta natureza não é algo que já fiz em ortopedia ”.
“Acho que seria uma mudança de paradigma sobre como realmente tratamos essas doenças da coluna vertebral e como abordamos a reconstrução das articulações com economia de movimento”, continua ele.
