Ciência

Músculo humano desenvolvido em laboratório é um avanço médico

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O novo tipo de músculo cultivado em laboratório permitirá o estudo de doenças e testes de novos medicamentos em um ambiente seguro fora do corpo humano, disse a equipe, liderada por Nenad Bursac , professor associado de engenharia biomédica da Duke University e pesquisador de pós-doutorado Lauran Madden.

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'A beleza deste trabalho é que ele pode servir como um banco de testes para ensaios clínicos em um prato', disse Bursac. 'Estamos trabalhando para testar a eficácia e segurança dos medicamentos sem comprometer a saúde do paciente'.

Os músculos em contração cresceram a partir do que é chamado de miogênico células precursoras - células que progrediram além da fase inicial de células-tronco, mas ainda não haviam crescido em tecido muscular completo. Essas células foram aumentadas 1.000 vezes, semeadas em um andaime 3D e nutridas com um gel de cultura cheio de nutrientes para estimular o crescimento.

Embora o crescimento de músculos de animais em laboratório já tenha sido alcançado - vimos carne cultivada em laboratório - otimizar o processo para desenvolver com sucesso o músculo humano levou um ano para a equipe.



O tecido muscular resultante foi então testado com uma variedade de estímulos externos para ver o quanto se assemelhava ao tecido humano.

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Pela primeira vez, o tecido muscular cultivado em laboratório contraiu-se de forma robusta em resposta a estímulos elétricos. As vias de sinal nervoso - que permitiriam que os nervos ativassem o músculo - estavam intactas e funcionais.

A equipe também demonstrou que o efeito das drogas no tecido cultivado em laboratório correspondia ao efeito observado em pacientes humanos. Eles testaram uma variedade de produtos farmacêuticos, como estatinas, que são usadas para reduzir o colesterol, e clenbuterol, um potenciador de desempenho atlético off-label. As estatinas causaram acúmulo anormal de gordura em altas doses, enquanto o clenbuterol teve uma janela benéfica estreita para o aumento da contração – ambos os efeitos foram documentados em humanos.

Isso poderia permitir que futuros médicos adaptassem os tratamentos farmacêuticos a pacientes individuais.

'Um dos nossos objetivos é usar esse método para fornecer medicamentos personalizados aos pacientes', disse Bursac. 'Podemos fazer uma biópsia de cada paciente, desenvolver muitos músculos novos para usar como amostras de teste e experimentar para ver quais medicamentos funcionariam melhor para cada pessoa'.

A equipe já está trabalhando para esse objetivo - bem como para o crescimento do tecido muscular, não a partir de uma biópsia, mas de células-tronco pluripotentes ; isto é, células 'em branco' que podem se transformar em qualquer outra célula, em vez de células que já estão a caminho de se tornarem células musculares.

'Existem algumas doenças, como a Distrofia Muscular de Duchenne, por exemplo, que dificultam a realização de biópsias musculares. Se pudéssemos crescer músculos funcionais e testáveis ​​a partir de células-tronco pluripotentes induzidas, poderíamos coletar uma amostra de pele ou sangue e nunca ter que incomodar o paciente. novamente', disse Bursac.

O estudo completo pode ser encontrado online na revista de acesso aberto eLife .

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