Cientistas criam esôfago humano em células-tronco primeiro
Pela primeira vez, os pesquisadores conseguiram criar um esôfago humano em laboratório. Isso pode abrir caminho para novos tratamentos regenerativos.
O esôfago é o tubo muscular que move os alimentos e líquidos que ingerimos, da garganta até o estômago.
Este órgão é feito de diferentes tipos de tecido, incluindo músculo, tecido conjuntivo e membrana mucosa.
Cientistas do Centro Infantil de Células-Tronco e Medicina Organoide de Cincinnati (CuSTOM) em Ohio cultivaram artificialmente esses tecidos em laboratório usando células-tronco pluripotentes, ou células-tronco que podem assumir qualquer forma e criar qualquer tecido do corpo.
A equipe - liderada por Jim Wells, Ph.D., diretor científico da CuSTOM - cultivou esôfagos humanos totalmente formados em laboratório e detalhou suas descobertas em um artigo publicado na revista Cell Stem Cell.
Pelo que sabem, esta é a primeira vez que tal feito foi alcançado usando apenas células-tronco pluripotentes.
Organóides do esôfago cultivados em laboratório podem ajudar a tratar uma série de doenças, como câncer de esôfago e doença do refluxo gastroesofágico (DRGE).
Eles também podem ajudar a tratar doenças congênitas mais raras, como atresia esofágica (uma condição em que o esôfago superior não se conecta com o esôfago inferior) e acalasia esofágica (em que o esôfago não se contrai e, portanto, não pode passar comida).
De acordo com estimativas recentes, a DRGE - também conhecida como refluxo ácido - afeta cerca de 20% da população dos Estados Unidos. Em 2018, mais de 17.000 pessoas nos EUA desenvolverão câncer de esôfago.
Como Wells e sua equipe explicam em seu artigo, ter um modelo totalmente funcional do esôfago humano - na forma de um organoide desenvolvido em laboratório - contribui para uma melhor compreensão dessas doenças.
As descobertas também podem levar a melhores tratamentos com a medicina regenerativa.
Proteína chave ajuda os cientistas a desenvolver o esôfago
Enquanto tentavam formar os organóides, Wells e a equipe se concentraram em uma proteína chamada Sox2 e no gene que a codifica. Pesquisas anteriores haviam mostrado que a interrupção dessa proteína leva a uma série de condições esofágicas.
Os cientistas cultivaram células de tecido humano, bem como células de tecidos de ratos e rãs, para examinar mais de perto o papel do Sox2 no desenvolvimento embrionário do esôfago.
A equipe revelou que Sox2 impulsiona a formação de células esofágicas ao inibir outra via genética que "diria" às células-tronco para se formarem em células respiratórias.
Eles também queriam estudar os efeitos da privação de Sox2 nesses estágios chave de desenvolvimento. O experimento revelou que a perda de Sox2 resultou em uma forma de atresia esofágica nos camundongos.
Finalmente, eles foram capazes de criar organóides de esôfago com 300-800 micrômetros de comprimento em 2 meses. Os cientistas então testaram a composição dos tecidos cultivados em laboratório e compararam com a do tecido esofágico humano obtido de biópsias.
Wells e a equipe relataram que os dois tipos de tecido tinham uma composição muito semelhante. Wells comenta sobre o significado clínico dos organoides, dizendo:
"Além de ser um novo modelo para estudar defeitos congênitos, como atresia esofágica, os organoides podem ser usados para estudar doenças como esofagite eosinofílica e metaplasia de Barrett, ou para bioengenharia de tecido esofágico geneticamente compatível para pacientes individuais."
“Distúrbios do esôfago e da traqueia são prevalentes o suficiente em pessoas que modelos organoides de esôfago humano podem ser muito benéficos.”
Jim Wells, Ph.D.
