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Quinta-feira, Agosto 18, 2022

Cientistas agora podem transformar células-tronco em osso usando nada mais do que som

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Células-tronco têm o superpoder de se transformar em qualquer outro tipo de célula – um superpoder que alguns animais usam para regenerar membros; para a medicina, eles rendem o potencial para nos ajudar reparar partes do corpo humano que foram danificados por ferimentos ou doenças.

A realização desses reparos requer a capacidade de manipular células-tronco sob demanda, e um novo estudo descreve uma maneira inovadora de fazer exatamente isso: usando ondas sonoras de alta frequência para transformar células-tronco em células ósseas em apenas cinco dias, com 10 minutos de tratamento estimulante por dia.

Mais adiante, os pesquisadores esperam que essa técnica – que tem várias vantagens sobre os processos que estão em uso hoje – possa ser usada para regenerar o osso que foi perdido para Câncer ou outros tipos de doenças degenerativas.

A configuração experimental, com o microchip à esquerda e as células-tronco à direita, com o verde representando as ondas sonoras. (Ambattu et al., Pequeno, 2022)

“As ondas sonoras reduzem o tempo de tratamento geralmente necessário para que as células-tronco comecem a se transformar em células ósseas em vários dias”, disse. diz Amy Gelmibolsista de pesquisa do vice-chanceler do Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) na Austrália.

“Este método também não requer nenhum medicamento especial ‘indutor de osso’ e é muito fácil de aplicar às células-tronco”.

A abordagem se baseia em anos de trabalho na modificação de materiais com ondas sonoras acima de frequências de 10 MHz, que são frequências muito mais altas do que os pesquisadores têm usado anteriormente neste tipo de experimentos. Aqui, um microchip foi usado para transformar células-tronco colocadas em óleo de silício e colocadas em uma placa de cultura.

Outros processos experimentais nesse campo tiveram algum sucesso, mas também são complicados de configurar, caros de gerenciar e difíceis de escalar. Eles também exigem células-tronco extraídas da medula óssea de um paciente, o que é um procedimento doloroso.

Esta nova abordagem é uma melhoria em todas essas áreas. Os pesquisadores mostraram que ele funciona com vários tipos de células-tronco, incluindo células-tronco derivadas de gordura que não são tão dolorosas de serem retiradas do corpo.

Células-tronco se transformando em células ósseas, produzindo colágeno (verde) ao longo do caminho. (RMIT)

“Podemos usar as ondas sonoras para aplicar a quantidade certa de pressão nos lugares certos às células-tronco, para desencadear o processo de mudança”, diz engenheiro químico Leslie Yeodo RMIT.

“Nosso dispositivo é barato e simples de usar, portanto, pode ser facilmente ampliado para tratar um grande número de células simultaneamente – vital para a engenharia de tecidos eficaz”.

Esse upscaling é a próxima etapa do processo. Teoricamente, essa abordagem deve funcionar fora de um pequeno teste de laboratório, mas os cientistas terão que se certificar. Também há espaço para que a tecnologia seja miniaturizada ainda mais.

Os pesquisadores agora estão fazendo vários avanços quando se trata de transformar células-tronco em diferentes tipos de células para combater vários problemas de saúde. À medida que nossa compreensão desses blocos de construção biológicos aumenta, obtemos uma visão melhor sobre como nosso corpo funciona.

Se esse processo específico puder ser aprimorado, existem várias maneiras de usá-lo como tratamento, diz a equipe. Eventualmente, espera-se que biorreatores podem ser desenvolvidos para processar células-tronco dessa maneira.

“Nosso estudo descobriu que essa nova abordagem tem um forte potencial para ser usada no tratamento de células-tronco, antes de revesti-las em um implante ou injetá-las diretamente no corpo para engenharia de tecidos”. diz Gelmi.

A pesquisa foi publicada em Pequeno.



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