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Pesquisa inova com metodologia da Física aplicada à Biomedicina
Nos últimos anos, é cada vez mais comum se ouvir falar em tratamentos com células-tronco. Afinal, a possibilidade de reparar, regenerar ou substituir células é realmente um amparo para curar doenças e enfermidades relacionadas a lesões em células, órgãos ou tecidos. As células-tronco que surgem no indivíduo ainda na fase embrionária têm um potencial muito grande para revolucionar a Medicina moderna, aliadas ao estudo de biomateriais e engenharia de órgãos e tecidos.
Os laboratórios de Neurociência da Escola de Medicina Icahn do Hospital Mount Sinai de Nova York, nos Estados Unidos, têm realizado estudos para entender o comportamento das células-tronco, com base em uma molécula que regula o citoesqueleto e o movimento das células, a Plexina-B2. Em busca de comprovar os experimentos laboratoriais, a equipe tem contado com a ajuda dos professores Dr. José Paulo de Mendonça e Dr. Rodrigo Alves Dias, do Departamento de Física da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), que desenvolveram um modelo computacional para simular o movimento celular.
Os primeiros resultados já foram compartilhados em um artigo publicado na revista científica Nature Communications, intitulado “Plexina-B2 orquestra a dinâmica coletiva das células-tronco por meio da contratilidade da actomiosina, tensão do citoesqueleto e adesão” (Plexin-B2 orchestrates collective stem cell dynamics via actomyosin contractility, cytoskeletal tension and adhesion).
O estudo também irá compor a edição especial da revista científica Stem Cells, que seleciona trabalhos de grande relevância na área de células-tronco. A colaboração com a UFJF está sendo aplicada, ainda, para o entendimento do câncer cerebral, e poderá levar ao desenvolvimento de novas drogas para tratar diversos tipos de tumores.
“A Plexina-B2 é um membro de uma família de receptores que atuam como reguladores do crescimento dos axônios (responsáveis pela transmissão de informações do neurônio para outras células) no cérebro, e também têm um papel muito importante no movimento de diversas células do corpo. O foco do nosso laboratório é estudar o papel das plexinas em colônias de células-tronco e também no tumor cerebral conhecido como glioblastoma multiforme, um tipo muito agressivo de câncer, altamente invasivo e difícil de tratar”, afirmou o pós-doutorando da Escola de Medicina Icahn do Hospital MountSinai, em Nova York, Chrystian Junqueira Alves, graduado em Ciências Biológicas pela UFJF.
Simulação computacional
Os pesquisadores da UFJF desenvolveram o modelo computacional no Laboratório de Física Aplicada (LabFlapi), após cerca de dois anos de elaboração e aperfeiçoamento para conseguir simular uma célula viva e a interação com a molécula Plexina-B2. “A novidade está na construção do protótipo de célula, em que toda a programação foi desenvolvida no LabFlapi, a partir de técnicas e métodos conhecidos”, informou o professor Rodrigo Dias.
Aplicações diversas
Na opinião do professor José Paulo de Mendonça, os gráficos produzidos pelo modelo computacional mostram que a simulação desenvolvida pela Física pode ajudar a desvendar vários mistérios. “Demonstrar que a Plexina-B2 atua na cabeça do filamento de actina não é nada trivial. Pretendemos expandir essa metodologia para outras áreas da Medicina, como na pneumologia para entender o funcionamento dos alvéolos, por exemplo”, ressaltou o pesquisador.
Acesse o artigo científico completo (em inglês).
Acesse a notícia completa na página da UFJF.
Fonte: UFJF.
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