Classicamente, os pesquisadores em ciência médica básica têm tido dois instrumentos: culturas in vitro e modelos animais. Os desafios impostos pelas suas limitações são muitos. As células tomadas do corpo humano e feitas crescer numa placa de Petri não vão se comportar exatamente como o fazem num órgão real do corpo. Os modelos animais não são tão altamente complexos como os do corpo humano, e não conseguem captar a heterogeneidade dos seres humanos.
No entanto hoje, a pesquisa em ciência basica esta experimentando uma revolução com a criação de organoides. Réplicas celulares e funcionais em miniatura de 3D de nossos órgãos do corpo. Organoides crescidas de uma fina biopsia de células de um paciente abrangem a heterogeneidade do órgão humano e revelam a interação das células uma com a outra.
“Agora, nos temos o modelo mais próximo da coisa real, que nos permite estudar a doença humana da melhor forma”, explica a Dra. Myriam Grunewald, chefa do recentemente estabelecido, Centro de Organoides da Organização Médica Hadassah, dentro do Instituto Wohl para Medicina Translacional do Hadassah. A Dra. Grunewald compartilhou a explicação acima da pesquisa clássica em ciência médica e do significado desta revolução durante a webinar “Querida, encolhi os órgãos,” episódio quatro das séries de Hadassah Internacional “50 tons de saúde: Uma viagem ao Futuro da Medicina.”
A Dra. Liron Birimberg-Schwartz, diretora médica do Centro de Organoides, e o pulmonologista pediátrico Dr.Alex Gileles-Hillel se juntaram à Dra. Grunewald para descrever como organoides, imitando órgãos humanos, têm o potencial de permitir aos médicos tratar melhor ao paciente com uma terapia direcionada. A Dra. Birimberg-Schwartz explicou que, nos anos 80, se descobriu que uma mutação genética da fibrose cística (FC) causa um mau funcionamento de uma proteína, levando â produção de muco espesso, que pela sua vez, causa dificuldades de respiração e infecções nos pulmões. Foram desenvolvidos medicamentos para tratar da condição, mas as drogas não atuaram em todos os pacientes. Enquanto fazia um programa como bolsista em Toronto no Canadá, a Dra. Birimberg-Schwartz lembra, ela teve uma paciente FC muito doente, para quem nenhum dos medicamentos atuais era de nenhuma ajuda. Usando tecnologia de organoides, ela e suas colegas testaram varias combinações de drogas e descobriram uma que restaurou a função da proteína da paciente. “Entendi então quão significativa esta pesquisa é e quanto pode afetar os resultados do paciente,” disse ela. “Continuei pensando que nos temos que fazer isto mais rápido.”
O Dr. Gileles-Hillel, na sua apresentação de webinar, explicou que “um organoide é uma plataforma versátil para replicar transtornos do pulmão.” Em colaboração com o Dr. Hans Clevers do Instituto Hubrecht, da Real Academia de Artes e Ciências dos Países Baixos, ele está usando organoides para pesquisar as diferentes formas que movimentam os cílios, os finos pelos de limpeza nas nossas vias aéreas, que estão comprometidos na FC, fazendo que os cílios não possam movimentar o muco e os poluentes para fora dos pulmões. Uma vez que os organoides iluminem como os cílios de um paciente em particular estão funcionando, o objetivo é determinar o que vai fazer que eles funcionem mais eficientemente, apontou o Dr Gileles-Hillel
O Dr. Clevers, o primeiro a identificar células tronco nos intestinos de um adulto, as usou para desenvolver o primeiro organoide. Talvez um dos mais fascinantes elementos da descoberta do organoide é que com uma célula tronco de um adulto vivo o cientista pode não só desenvolver um órgão miniatura totalmente desenvolto que imita o verdadeiro órgão humano, mas também, como a Dra. Birimberg-Schwartz apontou, criar um número ilimitado de organoides. Enquanto um órgão tem células tronco adultas, esse órgão pode ser recriado em um organoide. Mais ainda, “esses organoides começam se desenvolver num dia ou dois”, disse ela.
“Dependendo da complexidade do experimento, os cientistas vão ter suficientes células para sua pesquisa dentro de semanas ou em um mês ou dois.”
A Dra.Grunewald e suas colegas estão agora estabelecendo um banco de organoides representando diferentes órgãos e individuos com uma variedade de antecedentes genéticos. O objetivo é capturar quantas doenças seja possível, ela apontou. Cada organoide é congelado e então, de acordo à demanda, pode ser descongelado e usado seja para responder uma questão cientifica básica –como bactérias no intestino disparam a formação de células de tumor, por exemplo- ou para ajudar a um médico a decidir qual droga dar ao paciente para atingir o melhor resultado.
Como a Dra. Birimberg-Schwartz relata, usando a tecnologia de organoides, os pesquisadores podem testar 120 drogas ou combinações de drogas ao mesmo tempo e então dizer para o clinico. “Este é o regime de drogas que eu recomendo que você tente primeiro.”
O que é o próximo? Alguns anos mais no caminho é provável que organoides sejam usados não apenas para informação, mas também para curar órgãos. Um organoide intestinal, por exemplo, repleto de células tronco adultas regeneradoras, pode ser reimplantado dentro do paciente, locadas no local da lesão e reparar ela.
