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Modelo tridimensional de baixo custo deve agilizar pesquisas sobre os efeitos neurológicos da COVID-19

Fonte

Agência FAPESP

Data

quarta-feira, 18 maio 2022 12:15

Áreas

Biologia. Biomedicina. Biotecnologia. Doenças Infecciosas. Impressão 3D. Imunologia. Neurociências.

Pesquisadores da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) desenvolveram – usando células de camundongo – um modelo bioimpresso tridimensional do cérebro para estudar a ação neurológica do vírus SARS-CoV-2. Além disso, o grupo conseguiu criar uma versão adaptada do patógeno capaz de infectar as células nervosas dos roedores. A expectativa do grupo é que esses dois feitos – descritos na revista científica Advanced Biology – ajudem a baratear e a agilizar as pesquisas sobre os efeitos da COVID-19 no sistema nervoso central.

“Nossa proposta foi criar modelos bioimpresssos tridimensionais que poderiam ser usados para estudar os mecanismos de invasão do vírus, a ação de fármacos e outros temas. Como o SARS-CoV-2 que infecta humanos não infecta camundongos, a opção até então era usar animais geneticamente modificados, que expressam o receptor humano [a proteína ACE-2, à qual o vírus se liga para invadir as células]. Mas nós queríamos uma versão adaptada do vírus específica para as células neurais desses animais”, explicou a Dra. Marimélia Porcionatto, professora da Escola Paulista de Medicina (EPM-Unifesp) e coordenadora do projeto, que é financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).

O trabalho contou com a colaboração de um time de virologistas, entre eles a Dra. Juliana Maricato e o Dr. Luiz Mário Janini, professores da EPM-Unifesp – este último também apoiado pela FAPESP.

A chamada biotinta, criada pelo grupo, é uma mistura de compostos naturais com células neurais que alimenta uma impressora 3D. O modelo havia sido desenvolvido em trabalhos anteriores e permite que as células sobrevivam ao processo de bioimpressão, migrem no espaço e interajam entre si, como se estivessem no tecido nervoso. Segundo os pesquisadores, o protocolo foi desenvolvido com células de camundongos, mas usa materiais biocompatíveis que podem no futuro ser adaptados para células humanas.

“Agora, além de astrócitos, adicionamos neurônios ao modelo. Uma vez que são mais sensíveis, porém, essas células foram adicionadas posteriormente, como se fossem semeadas sobre o material bioimpresso. Dessa forma, os neurônios não apenas se integraram ao modelo como interagiram com os astrócitos”, explicou a Dra. Bruna Alice Gomes de Melo, primeira autora do trabalho, realizado durante seu pós-doutorado na EPM-Unifesp.

Os pesquisadores explicam que mais tipos de células neurais podem ser adicionados no futuro, aumentando a complexidade do modelo e tornando-o mais próximo do tecido neural.

Atualmente, os outros modelos em três dimensões são os organoides e os esferoides, agregados de células que se auto-organizam em culturas realizadas em laboratório. “Nosso modelo tem maior reprodutibilidade do que os organoides e os esferoides. Além disso, pode ser produzido numa escala maior”, destacou a professora Marimélia Porcionatto.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Agência FAPESP.

Fonte: André Julião, Agência FAPESP. Imagem: Neuroesfera obtida a partir de células-tronco neurais de camundongos e infectada com o vírus SARS-CoV-2 adaptado. Pela técnica de imunofluorescência é possível observar em azul o núcleo da célula e, em vermelho, a proteína spike do coronavírus. Fonte: Dra. Bruna Alice de Melo, Unifesp.

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