Notícia

Pesquisadores desenvolvem ‘inibidores de gelo’ para proteger células durante criopreservação

Fonte

Universidade de Alberta

Data

sábado, 1 julho 2023 18:45

Áreas

Biologia. Biomedicina. Biotecnologia. Células-tronco. Criopreservação. Engenharia Biológica. Fertilização. Microbiologia. Transplante de Órgãos.

O consenso entre pesquisadores do laboratório do Dr. Jason Acker na Universidade de Alberta, no Canadá, é que a preservação criogênica de órgãos humanos para transplante seria uma conquista científica comparável à cura do câncer, salvando milhões de vidas a cada ano.

E isso pode não estar tão longe, disse o professor do Departamento de Medicina Laboratorial e Patologia da Universidade de Alberta. Talvez apenas cinco anos de distância. Enquanto isso, um grande desafio tem sido o congelamento de terapias baseadas em células sem danificar as células vivas.

O Dr. Jason Acker e o Dr. Robert Ben, professor de Química da Universidade de Ottawa, também no Canadá, descobriram como fazer exatamente isso. Por meio de uma empresa parceira duas universidades, a PanTHERA Cryosolutions, eles desenvolveram o que é chamado de inibidores de recristalização de gelo – moléculas à base de açúcar que impedem a formação de gelo ao redor das células. Eles planejam lançar o produto até o final do ano.

“As células agora são os novos medicamentos, seja para terapias imunológicas ou para tratar o câncer, e a criopreservação é a única maneira de armazená-las por um longo período de tempo”, destacou o Dr. Jason Acker.

Amplo campo de aplicações

As aplicações potenciais para a criopreservação são amplas, acrescentou o pesquisador, incluindo tratamentos médicos, preservação de órgãos e tecidos, medicina reprodutiva e agricultura.

Os materiais biológicos são normalmente preservados a -196^oC – a temperatura na qual todo o movimento molecular para – para evitar que os cristais de gelo se acumulem ao redor das células. Mas o gelo normalmente se forma antes que as células atinjam essa temperatura após a coleta, ou quando a temperatura flutua durante o transporte e toda vez que um freezer é aberto para remover parte do biomaterial.

A empresa PanTHERA desenvolveu famílias de pequenos carboidratos sintéticos não tóxicos que impedem o acúmulo de gelo. Os pesquisadores não sabem ao certo por que os compostos funcionam tão bem, mas suspeitam que eles penetram em uma ‘camada quase líquida’ encontrada na superfície dos cristais de gelo, interrompendo o processo pelo qual as moléculas de água aumentam seu crescimento.

Os compostos também viabilizam o congelamento de biomateriais a temperaturas muito mais altas. Como a maioria dos freezers padrão baseados em laboratório resfria a cerca de -80^oC, a criopreservação torna-se mais economicamente viável.

Para ajudar a levar o novo produto ao mercado e distribuí-lo globalmente, a PanTHERA fez parceria com a Biolife Solutions em Seattle, o maior fabricante mundial de soluções de criopreservação para terapia celular e genética.

Inspiração na Natureza

Os pesquisadores se inspiraram em organismos naturais que podem sobreviver ao congelamento. Peixes, sapos e até árvores evoluíram para evitar a formação de gelo em seus fluidos corporais, disse o professor Acker.

“Essa é realmente a parte fundamental de nossa tecnologia – pegamos as mesmas estruturas”, disse o professor, acrescentando que sua equipe de pesquisa examinou quase 4.000 moléculas sintéticas ao longo de 10 anos em relação à sua capacidade de controlar o gelo.

Mas as raízes da pesquisa do professor Acker vão muito mais longe, até a renomada equipe do Protocolo de Edmonton da Universidade de Alberta e sua necessidade de criopreservar células de ilhotas. Desde então, a Universidade de Alberta se tornou um centro global de excelência para criopreservação e criobiologia, com pesquisadores das faculdades de Medicina, Engenharia e Ciências explorando novas maneiras de preservar células, tecidos e órgãos.

Existem apenas duas universidades, a outra no Reino Unido, que possuem programas formais de pós-graduação em biopreservação nos níveis de mestrado e doutorado, disse o Dr. Acker.

“Estamos treinando a próxima geração de criobiologistas, que estão rapidamente se sendo absorvidos pelo mercado. A maioria dos meus alunos de pós-graduação geralmente é recrutada para trabalhar com terapia celular e genética antes de terminar seus estudos”, concluiu o Dr. Jason Acker.

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Alberta (em inglês).

Fonte: Geoff McMaster, Universidade de Alberta. Imagem: Criopreservação de células-tronco em nitrogênio líquido em centro transfusional. Fonte: Biblioteca Biomédica do Centro de Documentação do Hospital Civil Ss. Antonio e Biagio e Cesare Arrigo via Wikimedia Commons.

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