Pesquisadores do Instituto Francis Crick, no Reino Unido, conseguiram criar modelos de células-tronco humanas, muito conhecidos como miniórgãos, que, pela primeira vez, têm notocorda — tecido essencial no embrião em desenvolvimento, que funciona como um sistema de navegação. A estrutura serve como guia para as células na formação da coluna vertebral e do sistema nervoso. Para especialistas, o trabalho, publicado ontem na revista Nature, ajuda a compreender a forma que o corpo humano se organiza durante as fases iniciais de formação.
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A notocorda é uma estrutura cilíndrica vital para o desenvolvimento do corpo. Ela é uma característica fundamental dos animais com espinha dorsal e tem uma grande função na organização do tecido nos primeiros estágios embrionários. Apesar da relevância, a grande complexidade impedia que ela fosse incluída em modelos anteriores que buscavam recriar o desenvolvimento da coluna vertebral humana em laboratório.
Para o estudo, os cientistas começaram o trabalho com embriões de galinha, buscando entender o processo natural de formação da notocorda. Ao avaliar os dados da primeira etapa, junto a outras informações sobre camundongos e macacos, os pesquisadores determinaram o tempo e a sequência exata dos sinais moleculares necessários para gerar o tecido da notocorda.
Então, a equipe desenvolveu uma sequência específica de sinais químicos utilizada para induzir células-tronco humanas a formarem a notocorda. O resultado foi o desenvolvimento de uma estrutura em miniatura que se aproxima da notocorda, medindo entre 1 e 2 milímetros. Nela os pesquisadores viram a presença de tecido neural em formação e células-tronco ósseas dispostas de maneira que refletiam o padrão observado em embriões humanos, o que indicou que a notocorda estava guiando as células a se diferenciarem no tipo de tecido correto e na localização apropriada.
Dificuldades
James Briscoe, líder do Developmental Dynamics Laboratory e autor principal do estudo, frisou que, até agora, era extremamente difícil gerar esse tecido vital em laboratório. "O que limitava nossa capacidade de estudar o desenvolvimento humano e os distúrbios relacionados. Com a criação de um modelo funcional, agora podemos avançar significativamente na pesquisa de condições de desenvolvimento que, até então, eram pouco compreendidas."
Os pesquisadores frisam que a novidade pode ajudar a criar novos caminhos para estudar alterações congênitas que afetam a coluna vertebral e a medula espinhal. Além disso, segundo eles, a pesquisa carrega uma melhor compreensão de condições relacionadas aos discos intervertebrais, estruturas que se desenvolvem a partir da notocorda e que podem ser responsáveis por dores nas costas à medida que se degeneram com a idade.
Tiago Rito, pós-doutorando no Developmental Dynamics Laboratory e coautor da publicação, destacou que descobrir os sinais químicos exatos para criar a notocorda foi como "encontrar a receita certa. Experimentos anteriores de cultivo da notocorda não tiveram sucesso porque não compreendíamos o momento preciso para adicionar os ingredientes. O que é particularmente empolgante é que, nas estruturas cultivadas em laboratório, a notocorda parece funcionar de forma muito semelhante ao seu comportamento em um embrião em desenvolvimento."
Conforme Marcus Vinicius Pinheiro Mendonça, neurocirurgião do Hospital Anchieta e doutor em biotecnologia, a medicina regenerativa é um ramo relativamente recente, mas muito explorado para tratar doenças. "Os estudos na área avançaram com os trabalhos de Shinya Yamanaka, Nobel de Medicina de Fisiologia, em 2012. A pesquisa demonstrou a capacidade de transformarmos células comuns em células-tronco. O presente trabalho amplia o conhecimento sobre ordenamento de células enxertadas. Outros ensaios devem seguir essa linha de pesquisa, facilitando o tratamento de patologias do sistema nervoso central e coluna vertebral."
Apesar dos avanços e das descobertas significativas, Renato Andrade Chaves, neurocirurgião e especialista em cérebro e coluna, sublinha que um desafio é traduzir descobertas em terapias seguras e eficazes, considerando a variabilidade genética e biológica dos pacientes. "Há também dificuldades em desenvolver modelos laboratoriais que reflitam as doenças humanas. Finalmente, a escalabilidade e os custos das terapias básicas nessa pesquisa representam desafios importantes para sua aplicação clínica."
Saiba Mais
Mariana Morais
Esportes
Grande potencial
"A criação de uma notocorda funcional em laboratório é um avanço científico impressionante. Isso pode transformar a medicina regenerativa, oferecendo esperança para milhões de pessoas com problemas de coluna e medula espinhal. É uma combinação de ciência básica e aplicação prática com enorme potencial para o futuro. Como essa estrutura orienta a formação do sistema nervoso, seu estudo pode auxiliar no desenvolvimento de terapias para defeitos congênitos como a espinha bífida. Modelos laboratoriais viabilizarão testes de novas abordagens. Aplicar esses avanços em humanos envolve desafios como replicar a complexidade celular e molecular da notocorda humana e garantir a segurança e eficácia das terapias derivadas desses estudos."
Wuilker Knoner Campos, neurocirurgião, presidente da Sociedade Brasileira de Neurocirurgia
Isabella Almeida
RepórterGoiana, mora em Brasília desde 2018. Formada em jornalismo pela Universidade de Brasília (UnB). Especialista em publicações de saúde e ciência.