{"id":52366,"date":"2024-03-15T14:53:31","date_gmt":"2024-03-15T17:53:31","guid":{"rendered":"https:\/\/lnbio.cnpem.br\/mini-orgaos-modelos-para-testagem-pre-clinica-curativos-para-regeneracao-e-desenvolvimento-de-um-biobanco-de-celulas-humanas-se-destacam\/"},"modified":"2025-02-21T14:58:54","modified_gmt":"2025-02-21T17:58:54","slug":"mini-orgaos-modelos-para-testagem-pre-clinica-curativos-para-regeneracao-e-desenvolvimento-de-um-biobanco-de-celulas-humanas-se-destacam","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lnbio.cnpem.br\/en\/mini-orgaos-modelos-para-testagem-pre-clinica-curativos-para-regeneracao-e-desenvolvimento-de-um-biobanco-de-celulas-humanas-se-destacam\/","title":{"rendered":"Mini-\u00f3rg\u00e3os: modelos para testagem pr\u00e9-cl\u00ednica, curativos para regenera\u00e7\u00e3o e desenvolvimento de um biobanco de c\u00e9lulas humanas se destacam"},"content":{"rendered":"
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O trabalho realizado no Centro <\/span>busca<\/span> s<\/span>upr<\/span>ir<\/span> demanda nacional interna<\/span>, tanto de testes de toxicidade de f\u00e1rmacos e cosm\u00e9ticos como op\u00e7\u00e3o alternativa aos testes com animais, quanto de produ\u00e7\u00e3o pr\u00f3pria de curativos com c\u00e9lulas humanas<\/span>, <\/span>que n\u00e3o podem ser <\/span>importados.<\/span><\/span><\/p>\n<\/blockquote>\n

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Ensaio desenvolvido por CNPEM e Natura em chip com c\u00e2maras preenchidas por equivalentes de f\u00edgado, pele e barreira intestinal para testes de toxicidade sist\u00eamica na entrada de mol\u00e9culas por vias oral e t\u00f3pica.<\/p><\/div>\n

Em publica\u00e7\u00e3o recente na revista cient\u00edfica <\/span>Lab on a Chip<\/span><\/i><\/a>, foi feita a descri\u00e7\u00e3o de um sistema fisiol\u00f3gico em dispositivo com tr\u00eas mini-\u00f3rg\u00e3os \u2013 f\u00edgado, pele e intestino- que podem receber subst\u00e2ncias, t\u00f3xicas ou n\u00e3o, e indicar como esses \u00f3rg\u00e3os responderiam a elas no organismo humano. A pesquisa \u00e9 resultante <\/span>da parceria entre o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) e a Natura<\/span><\/a>. A empresa de cosm\u00e9ticos j\u00e1 colocou em uso o m\u00e9todo, desenvolvido em conjunto com o Centro, em sua rotina de testes de controle de qualidade e de toxicidade das mat\u00e9rias-primas utilizadas nos produtos, <\/span>como alternativa aos testes em animais<\/span><\/a>.<\/span><\/p>\n

Ana Carolina Figueira, pesquisadora \u00e0 frente da Plataforma de Engenharia de Tecidos e Microflu\u00eddica do CNPEM desde 2020, explica que o sistema de \u00f3rg\u00e3os em chip existe h\u00e1 apenas cerca de uma d\u00e9cada, sendo o Centro um pioneiro dessa tecnologia no Brasil, que tem despontado no mundo por diversas raz\u00f5es. \u201cPor um lado, h\u00e1 uma demanda forte internacional por m\u00e9todos alternativos que fa\u00e7am boas previs\u00f5es dos efeitos de compostos qu\u00edmicos no organismo humano nas pesquisas de diversas \u00e1reas. E, por outro, h\u00e1 tamb\u00e9m a demanda nacional para desenvolvimento pr\u00f3prio no pa\u00eds da metodologia. Outro exemplo \u00e9 o da medicina regenerativa, da qual fazem parte os curativos dermatol\u00f3gicos, pois o desenvolvimento est\u00e1 em uma fase muito embrion\u00e1ria e, embora alguns pa\u00edses do Norte Global produzam este tipo de tratamento, eles n\u00e3o podem ser importados\u201d afirma Figueira sobre as press\u00f5es e a import\u00e2ncia da engenharia de tecidos no pa\u00eds, ao explicar algumas dessas raz\u00f5es.<\/span><\/p>\n

A afirma\u00e7\u00e3o vem ainda no embalo <\/span>da resolu\u00e7\u00e3o publicada no Di\u00e1rio Oficial da Uni\u00e3o em fevereiro deste ano<\/span><\/a>, que pro\u00edbe o uso de animais em pesquisa cient\u00edfica e no desenvolvimento ou controle de produtos de higiene pessoal, cosm\u00e9ticos e perfumes, com compostos que j\u00e1 tenham tido seguran\u00e7a e efic\u00e1cia comprovadas. A medida visou entrar em compasso com a tend\u00eancia mundial e, ainda que esteja longe de tornar ilegal todas as formas de teste de cosm\u00e9tico com animais, evidencia a necessidade dos integrantes da ind\u00fastria em caminhar e convergir para solu\u00e7\u00f5es alternativas.<\/span><\/p>\n

A Uni\u00e3o Europ\u00e9ia tem hoje a legisla\u00e7\u00e3o mais r\u00edgida nesse sentido para o setor de cosm\u00e9ticos. Os testes em animais com ingredientes ou com o produto final s\u00e3o ilegais na maior parte dos procedimentos desde 2013 em todos os pa\u00edses membros. No Brasil,<\/span> o LNBio (Laborat\u00f3rio Nacional de Bioci\u00eancias) do CNPEM \u00e9 um dos tr\u00eas \u00fanicos Laborat\u00f3rios Centrais da Renama<\/span><\/a> (Rede Nacional de M\u00e9todos Alternativos). A Renama \u00e9 uma iniciativa do Minist\u00e9rio da Ci\u00eancia, Tecnologia e Inova\u00e7\u00e3o, que fomenta a implementa\u00e7\u00e3o, desenvolvimento e valida\u00e7\u00e3o de m\u00e9todos que n\u00e3o utilizam animais. A Natura, que por iniciativa pr\u00f3pria n\u00e3o aceita desde 2006 nenhum tipo de teste com animais, tanto no desenvolvimento pr\u00f3prio de mat\u00e9rias-primas para seus produtos quanto nos ingredientes obtidos por fornecedores, tamb\u00e9m faz parte da Rede Nacional, como Laborat\u00f3rio Associado.<\/span><\/p>\n

Os curativos regenerativos dermatol\u00f3gicos s\u00e3o adesivos de tecidos biofabricados com c\u00e9lulas da pele (cut\u00edcula, epiderme, derme e hipoderme) e c\u00e9lulas-tronco, que funcionam como um enxerto restaurador em les\u00f5es como as de queimaduras graves. Esses adesivos n\u00e3o s\u00e3o importados para o Brasil por uma s\u00e9rie de quest\u00f5es alfandeg\u00e1rias e caracter\u00edsticas inerentes do tecido biol\u00f3gico. Al\u00e9m disso, o CNPEM vem pesquisando tamb\u00e9m o desenvolvimento de tecido card\u00edaco bioimpresso para regenera\u00e7\u00e3o de infartados, o que implicaria no uso de c\u00e9lulas do pr\u00f3prio paciente, dada a maior taxa de rejei\u00e7\u00e3o desse \u00f3rg\u00e3o. Para a coordenadora do projeto, isso representa um desafio em compara\u00e7\u00e3o com a fabrica\u00e7\u00e3o de pele, al\u00e9m da atribui\u00e7\u00e3o de flexibilidade de movimenta\u00e7\u00e3o no curativo, pr\u00f3pria do tecido do cora\u00e7\u00e3o.<\/span><\/p>\n

Como funciona o cultivo de \u00f3rg\u00e3os<\/span> e sua integra\u00e7\u00e3o aos <\/span><\/span>chips<\/span><\/span><\/span><\/h3>\n

A produ\u00e7\u00e3o de tecidos e \u00f3rg\u00e3os de maneira artificial \u00e9 uma evolu\u00e7\u00e3o do cultivo de c\u00e9lulas isoladas <\/span>in vitro <\/span><\/i>e tem cumprido o papel do que a pesquisadora Ana Carolina Figueira chama de \u201celo perdido\u201d em um dilema dos testes pr\u00e9-cl\u00ednicos. \u201cO modelo<\/span> in vitro<\/span><\/i> \u00e9 humano (genes e prote\u00ednas humanos) mas n\u00e3o \u00e9 sist\u00eamico, isto \u00e9, n\u00e3o h\u00e1 integra\u00e7\u00e3o como nos \u00f3rg\u00e3os do organismo como um todo, e por isso muitas vezes as pesquisas de algum medicamento v\u00e3o bem nos testes <\/span>in vitro<\/span><\/i>, por\u00e9m infelizmente n\u00e3o avan\u00e7am nas etapas seguintes. E o modelo animal \u00e9 sist\u00eamico, mas n\u00e3o humano! Isto \u00e9, n\u00e3o s\u00e3o bons preditivos da resposta do organismo humano pela falta de proximidade gen\u00e9tica, apesar de serem um organismo real\u201d, explica a pesquisadora, que coloca a Engenharia de tecidos e mini-\u00f3rg\u00e3os, portanto, como uma solu\u00e7\u00e3o mais robusta para o dilema.<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Os mini-\u00f3rg\u00e3os podem ser confeccionados manualmente ou com a ajuda de uma impressora 3D de tecidos biol\u00f3gicos (bioimpress\u00e3o), que usa como \u201cbiotinta\u201d um combinado de diversas c\u00e9lulas e subst\u00e2ncias, como col\u00e1geno, c\u00e9lulas-tronco e c\u00e9lulas reais do \u00f3rg\u00e3o que ter\u00e1 seu equivalente impresso, configurando uma miniatura que mimetiza as fun\u00e7\u00f5es originais. Quando inseridos ou biofabricados nos chips, estruturas com c\u00e2maras separadas para cada cultivo, os mini-\u00f3rg\u00e3os contam com irriga\u00e7\u00e3o que simula a circula\u00e7\u00e3o sangu\u00ednea, o que cria um ambiente mais integrador e estabiliza um minissistema. Quando h\u00e1 mais de um \u00f3rg\u00e3o no mesmo sistema, banhados pelo mesmo fluido circulat\u00f3rio, o dispositivo passa a se chamar <\/span>Human on a Chip<\/span><\/i> (em portugu\u00eas, \u201cHumano em um chip\u201d).<\/span><\/p>\n

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Cultivo de tecidos e \u00f3rg\u00e3os: As c\u00e9lulas s\u00e3o misturadas a biomateriais, formando as biotintas. A biotinta \u00e9 colocada na bioimpressora ou injetada manualmente em moldes, fazendo os cultivos 3D, que passam, em seguida, por per\u00edodo de matura\u00e7\u00e3o e diferencia\u00e7\u00e3o em estufa.<\/p><\/div>\n

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Bioimpressora em a\u00e7\u00e3o, produzindo tecido card\u00edaco tridimensional<\/p><\/div>\n

Al\u00e9m das testagens pr\u00e9-cl\u00ednicas com <\/span>Organs on a Chip<\/span><\/i> e <\/span>Human on a Chip<\/span><\/i> e dos estudos para o desenvolvimento de curativos de medicina regenerativa, os pesquisadores do CNPEM dessa relativamente nova e promissora linha de investiga\u00e7\u00e3o acad\u00eamica tamb\u00e9m v\u00eam avan\u00e7ado nas pesquisas dos efeitos de doen\u00e7as cr\u00f4nicas e infec\u00e7\u00f5es virais nos tecidos, como doen\u00e7a hep\u00e1tica gordurosa, e impactos do v\u00edrus da febre amarela no f\u00edgado, evidenciando a versatilidade do m\u00e9todo.<\/span><\/p>\n

Em adi\u00e7\u00e3o, est\u00e1 sendo criado no Centro um Biobanco – um banco de c\u00e9lulas humanas estocadas em uma estrutura pr\u00f3pria que permite fornecer o material necess\u00e1rio na fabrica\u00e7\u00e3o dos cultivos, al\u00e9m da disponibiliza\u00e7\u00e3o do material a toda comunidade cient\u00edfica.<\/span><\/p>\n

Pr\u00f3ximos passos<\/h3>\n

No estudo publicado recentemente, o grupo de pesquisadores do CNPEM e da Natura fez um delicado processo de validar os ensaios de \u00f3rg\u00e3os, calibrando-os entre as fun\u00e7\u00f5es normais daquele \u00f3rg\u00e3o e as fun\u00e7\u00f5es de resposta a situa\u00e7\u00f5es anormais. Isso foi feito, respectivamente, atrav\u00e9s de testes que mostrassem que os minissistemas s\u00e3o capazes de produzir mol\u00e9culas t\u00edpicas daquele \u00f3rg\u00e3o (como por exemplo a bile, para o f\u00edgado) e atrav\u00e9s da exposi\u00e7\u00e3o a compostos com reconhecida toxicidade ou carcinogenicidade (como, por exemplo, formol – com efeitos danosos, tal qual os tecidos reais teriam). Segundo os pesquisadores, esse procedimento confirma que os modelos s\u00e3o bons representantes de seu \u00f3rg\u00e3o equivalente, pois respondem da mesma forma em situa\u00e7\u00e3o normal e em situa\u00e7\u00e3o de toxicidade, o que aumenta a predi\u00e7\u00e3o no momento dos testes dos ingredientes dos produtos.<\/span><\/p>\n

Kelen Fab\u00edola Arroteia, coordenadora do estudo pela frente da Natura explica que a escolha dos 3 \u00f3rg\u00e3os- pele, barreira intestinal e f\u00edgado- correspondem \u00e0 duas das tr\u00eas principais vias de entrada de subst\u00e2ncias no organismo: a absor\u00e7\u00e3o oral e a absor\u00e7\u00e3o t\u00f3pica. Arroteia fala que a import\u00e2ncia de testes assim \u00e9 a de poder, dependendo dos resultados, liberar com seguran\u00e7a doses mais altas da mat\u00e9rias-primas o que acaba implicando na valoriza\u00e7\u00e3o dos ingredientes de origem da biodiversidade amaz\u00f4nica e das comunidades envolvidas. Quanto \u00e0 absor\u00e7\u00e3o de mol\u00e9culas dissipadas no ar, a outra das principais vias de entrada de subst\u00e2ncias no organismo, o CNPEM vem desenvolvendo tamb\u00e9m a bioimpress\u00e3o de tecidos do pulm\u00e3o, projeto que ainda est\u00e1 em andamento.<\/span><\/p>\n

A pesquisadora Ana Carolina Figueira refor\u00e7a que o amplo leque de possibilidades da tecnologia de engenharia de tecidos depende diretamente de um ambiente multidisciplinar, pois, para realizar a caracteriza\u00e7\u00e3o e valida\u00e7\u00e3o dos ensaios dos \u00f3rg\u00e3os, assim como o desenvolvimento de prot\u00f3tipos de chips \u00e9 necess\u00e1ria articula\u00e7\u00e3o entre diversas \u00e1reas do conhecimento, como microscopia eletr\u00f4nica, microtomografia, espectrometria de massas e testes de express\u00e3o g\u00eanica – \u201ctem que juntar quem entenda da engenharia dos tecidos, de microflu\u00eddica, da biologia… fora o material\u201d. A exig\u00eancia da multidisciplinaridade pode ser encarada como um desafio para o avan\u00e7o da linha de pesquisa. Por outro lado, institui\u00e7\u00f5es como o CNPEM promovem esse ambiente e troca como princ\u00edpio de base, pela presen\u00e7a dos diversos laborat\u00f3rios em temas distintos, por\u00e9m pr\u00f3ximos um do outro e com intera\u00e7\u00e3o constante, e por estarem abertos a vinda de pesquisadores externos e a parcerias com os setores p\u00fablico e privado.<\/span><\/p>\n

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Pesquisadoras do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) analisam dispositivo de Human on a Chip com os cultivos de equivalentes de \u00f3rg\u00e3os<\/p><\/div>\n

Sobre o CNPEM<\/span><\/b>\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/h3>\n

Trabalho realizado no Centro busca suprir demanda nacional interna, tanto de testes de toxicidade de f\u00e1rmacos e cosm\u00e9ticos como op\u00e7\u00e3o alternativa aos testes com animais, quanto de produ\u00e7\u00e3o pr\u00f3pria de curativos com c\u00e9lulas humanas, que n\u00e3o podem ser importados<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":52082,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":"","_links_to":"","_links_to_target":""},"categories":[1],"tags":[52],"class_list":["post-52366","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-noticias","tag-destaque-noticias","category-1","description-off"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/lnbio.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/52366","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/lnbio.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/lnbio.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lnbio.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lnbio.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=52366"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/lnbio.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/52366\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/lnbio.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/52082"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/lnbio.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=52366"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/lnbio.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=52366"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/lnbio.cnpem.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=52366"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}

Ambiente sofisticado e efervescente de pesquisa e desenvolvimento, \u00fanico no Brasil e presente em poucos centros cient\u00edficos do mundo, o Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) \u00e9 uma organiza\u00e7\u00e3o privada sem fins lucrativos, sob a supervis\u00e3o do Minist\u00e9rio da Ci\u00eancia, Tecnologia e Inova\u00e7\u00e3o (MCTI). O Centro opera quatro Laborat\u00f3rios Nacionais e \u00e9 o ber\u00e7o do projeto mais complexo da ci\u00eancia brasileira \u2013 Sirius \u2013 uma das fontes de luz s\u00edncrotron mais avan\u00e7adas do mundo. O CNPEM re\u00fane equipes multitem\u00e1ticas altamente especializadas, infraestruturas laboratoriais globalmente competitivas e abertas \u00e0 comunidade cient\u00edfica, linhas estrat\u00e9gicas de investiga\u00e7\u00e3o, projetos inovadores em parceria com o setor produtivo e forma\u00e7\u00e3o de investigadores e estudantes. O Centro \u00e9 um ambiente impulsionado pela pesquisa de solu\u00e7\u00f5es com impacto nas \u00e1reas de Sa\u00fade, Energia e Materiais Renov\u00e1veis, Agroambiental, Tecnologias Qu\u00e2nticas. Por meio da\u00a0plataforma CNPEM 360<\/a>\u00a0\u00e9 poss\u00edvel explorar, de forma virtual e imersiva, ambientes de todos os laborat\u00f3rios instalados em Campinas (SP) e tamb\u00e9m obter informa\u00e7\u00f5es sobre trabalhos realizados e recursos disponibilizados para a comunidade cient\u00edfica e empresas. A partir de 2022, com o apoio do Minist\u00e9rio da Educa\u00e7\u00e3o (MEC), o CNPEM expandiu suas atividades com a abertura da Ilum Escola de Ci\u00eancia. O curso superior interdisciplinar em Ci\u00eancia, Tecnologia e Inova\u00e7\u00e3o adota propostas inovadoras com o objetivo de oferecer forma\u00e7\u00e3o de excel\u00eancia, gratuita, em per\u00edodo integral e com imers\u00e3o no ambiente de pesquisa do CNPEM.<\/span><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"