Este dispositivo do tamanho de um dedo não pode exatamente tossir, mas pode ter uma doença pulmonar. Pela primeira vez, os pesquisadores reproduziram alguns dos efeitos de uma doença num microchip. A tecnologia ainda está em desenvolvimento, mas os cientistas esperam que um dia vai ajudar na testagem terapêutica de fármacos, tornando-a mais rápida e confiável do que os métodos atuais permitem.
"Há uma enorme necessidade de encontrar alternativas mais preditivas" para os ratos de laboratório de que as empresas farmacêuticas dependem, disse Geraldine Hamilton, que trabalhou na investigação do Wyss Institute da Universidade de Harvard. "Nós pensamos que os órgãos em chips realmente fornecem essa alternativa", disse ela.
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Tratam-se de microchips plásticos destinados a agir como pequenas, versões simplificadas dos pulmões, corações e outros órgãos do corpo. Ao contrário dos microchips em computadores, eles não têm circuito impresso. Em vez disso, estão gravados com pequenos canais que transportam água, ar, sangue ou outros fluidos biológicos. Os canais são revestidas com células vivas retiradas de ratos ou humanos, para ajudá-los a agir mais como órgãos reais.
Os pesquisadores esperam que eles se tornem campos de testes mais precisos para fármacos do que ratos de laboratório, ou coleções simples de células cultivadas em placas de Petri. A grande maioria dos tratamentos de recém-inventado funcionam bem em ratos de laboratório, mas pode não funcionar nas pessoas. "O que acontece é que os medicamentos falham quando chegar a esses estágios muito mais tarde, ou quando atingem os ensaios clínicos ou mesmo depois de chegar ao mercado", disse Hamilton. Isso custa tempo e dinheiro às empresas, disse ela.
Hamilton e seus colegas recriaram uma doença pulmonar chamada de edema pulmonar, ou vazamento de fluido nos pulmões. Hamilton trabalhou com pesquisadores de Harvard, do Hospital Infantil de Boston e da empresa farmacêutica GlaxoSmithKline. O dispositivo tinha dois canais, destinados a representar um saco de ar no pulmão e um vaso sanguíneo adjacente. Para dar o edema pulmonar ao chip, os pesquisadores injetaram uma droga de quimioterapia, a interleucina-2, para o "vaso sanguíneo" do canal. O edema pulmonar é um efeito lateral, potencialmente fatal de interleucina-2, também conhecida como IL-2, o qual trata os melanomas da pele e o cancro do rim.
A injecção de IL-2 causou a fuga de fluido do canal de sangue para dentro do saco de ar do canal de pulmão. Também causou a formação de coágulos de sangue no canal de saco de ar. O vazamento de fluido e a formação de coágulos também acontecem no edema pulmonar em pessoas. Os pesquisadores descobriram algo ao longo do caminho: Eles descobriram que o vácuo criado para a ação de "respiração" do chip na verdade aumentou o derrame de líquidos no chip. "Nós não esperávamos que os movimentos respiratórios mecânicos seriam responsáveis pela grande maioria do edema produzido pela IL-2", disse Hamilton.
Ainda será um longo tempo antes dos chips de plástico substituírem ratos de laboratório e placas de Petri em laboratórios. "Estamos a começar o processo de validação", disse Hamilton. Quando a tecnologia estiver pronta, Hamilton e seus colegas imaginam que poderá testar muito mais do que fármacos terapêuticos. Poderá também testar a segurança de cosméticos, poluentes ou comida, assim como poderá ensinar mais sobre as doenças aos pesquisadores.
Hamilton e sua equipe publicaram o seu trabalho ontem (07 de novembro) na revista Science Translational Medicine.
