A medicina regenerativa enfrenta desafios significativos ao utilizar células-tronco para tratar uma variedade de condições médicas, incluindo lesões traumáticas e doenças degenerativas. Recentemente, cientistas deram um grande passo ao desenvolver um dispositivo microfluídico de baixo custo para tornar a terapia celular mais segura e eficaz, especialmente para pacientes com lesões na medula espinhal. Esse dispositivo visa lidar com um problema fundamental: o risco de formação de tumores causado por células-tronco pluripotentes que não se diferenciam completamente em células progenitoras

A medicina regenerativa está constantemente buscando maneiras de utilizar o poder das células-tronco para tratar uma variedade de condições médicas, desde lesões traumáticas até doenças degenerativas. No entanto, um dos desafios mais significativos enfrentados pelos pesquisadores é garantir a segurança e eficácia dessas terapias celulares. Recentemente, uma equipe de cientistas do MIT e da Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART) deu um passo gigantesco na direção certa, desenvolvendo um dispositivo microfluídico de baixo custo projetado para tornar a terapia celular mais segura e eficaz, especialmente para pacientes com lesões na medula espinhal.

O cerne desse avanço está no desenvolvimento de células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs), as quais são desenvolvidas por meio de reprogramação de algumas células da pele ou do sangue retiradas de um paciente e que têm o potencial de se diferenciar em uma variedade de tipos celulares, oferecendo esperança para a regeneração e reparo tecidual. Para tratar uma lesão na medula espinhal, os pesquisadores induzem essas iPSCs a se tornarem células progenitoras, e estas se diferenciam em células da medula espinhal. Esses progenitores são então transplantados de volta para o paciente. Essas novas células podem regenerar parte da medula espinhal lesionada. No entanto, as células-tronco pluripotentes que não se transformam completamente em progenitores podem formar tumores representando um obstáculo crítico para a segurança e eficácia da terapia celular, exigindo soluções inovadoras para minimizar esse risco.

O dispositivo desenvolvido pela equipe de pesquisa consiste em um chip microfluídico de plástico, capaz de remover eficientemente as células indiferenciadas de uma população de células, sem comprometer as células progenitoras completamente formadas. Utilizando canais microfluídicos, o dispositivo explora a diferença de tamanho entre as células indiferenciadas e as células progenitoras, permitindo uma separação precisa e eficaz. A equipe descobriu que as células-tronco pluripotentes tendem a ser maiores do que os progenitores derivados delas. É hipotetizado que antes de uma célula-tronco pluripotente se diferenciar, seu núcleo contém um grande número de genes que ainda não foram desativados ou suprimidos. À medida que ela se diferencia para uma função específica, a célula suprime muitos genes que não são mais necessários, reduzindo significativamente o tamanho do núcleo. Essa abordagem inovadora oferece uma solução promissora para o desafio persistente de garantir a segurança das terapias celulares.

O líder da equipe de pesquisa, o professor Jongyoon Han do MIT, destaca a importância deste avanço: "Mesmo que não possamos remover 100% dessas células, ainda acreditamos que isso vai reduzir significativamente o risco. Esperamos que o tipo de célula original seja bom o suficiente para que não tenhamos muitas células indiferenciadas. Então, esse processo poderia tornar essas células ainda mais seguras."

Além de melhorar a segurança, o dispositivo tem o potencial de aumentar a eficácia das terapias celulares para lesões na medula espinhal. Ao remover as células indiferenciadas, o dispositivo pode ajudar a garantir que apenas as células progenitoras totalmente diferenciadas sejam implantadas no paciente, aumentando assim as chances de sucesso do tratamento.

Outro aspecto importante desse avanço é sua acessibilidade. O dispositivo microfluídico de baixo custo pode ser produzido em massa usando técnicas de fabricação padrão, tornando-o acessível em escala global. Isso significa que mais pacientes em todo o mundo podem potencialmente se beneficiar dessa tecnologia inovadora, oferecendo esperança e uma nova perspectiva para aqueles que enfrentam lesões na medula espinhal e outras condições debilitantes.

O trabalho dos pesquisadores, publicado na prestigiosa revista Stem Cells Translational Medicine, representa um marco significativo no campo da medicina regenerativa e da terapia celular. Com o apoio da National Research Foundation of Singapore e da Singapore-MIT Alliance for Research and Technology, a equipe está comprometida em continuar avançando nessa área vital da ciência médica.

À medida que avançamos rumo a um futuro onde a regeneração tecidual é uma realidade, é emocionante ver como a ciência está pavimentando o caminho para uma nova era na medicina regenerativa. Este dispositivo representa não apenas uma conquista tecnológica, mas também uma promessa de esperança para milhões de pessoas em todo o mundo que sofrem com lesões na medula espinhal e outras condições debilitantes. Com esforço e dedicação contínuos, podemos transformar a terapia celular em uma ferramenta poderosa para a cura e o bem-estar humano.

Referências:

Artigo publicado na Stem Cells Translacional Medicine:

Label-Free and High-Throughput Removal of Residual Undifferentiated Cells From iPSC-Derived Spinal Cord Progenitor Cells | Stem Cells Translational Medicine | Oxford Academic

Artigo que comenta sobre o estudo: 

Scientists develop a low-cost device to make cell therapy safer | ScienceDaily