A medula óssea é difícil de observar em funcionamento e ainda mais difícil de recriar em laboratório. Uma equipa da Universidade de Pavia recorreu, por isso, a um material que poucos esperariam encontrar na medicina: a seda dos casulos do bicho-da-seda. Tornou-se uma biotinta usada para imprimir modelos tridimensionais de medula óssea, macios, resistentes e capazes de mudar de cor. Destinam-se a ajudar a estudar doenças ósseas, testar medicamentos e produzir plaquetas — e no fim podes verificar quanto desta história de seda ainda recordas.
Quando te cortas, o corpo reage de imediato: produz plaquetas, que ajudam o sangue a coagular. Este processo é conduzido pelos megacariócitos — células gigantes escondidas na medula óssea. São eles que garantem que não faltam plaquetas quando são necessárias.
O problema é que este mecanismo nem sempre funciona como deveria. A leucemia, as infeções virais ou as doenças do sangue podem perturbá-lo, e o doente fica então mais vulnerável a lesões. Para procurar tratamentos de forma eficaz, os cientistas precisam de compreender bem o que se passa na medula. E, para isso, precisam de um modelo fiável.
É aqui que entra o projeto SILKink, financiado pelo Conselho Europeu da Inovação. A sua equipa construiu uma máquina de impressão de biotinta que usa seda como material de base. O dispositivo cria modelos tridimensionais de medula óssea, que podem depois ser povoados com células vivas.
Estes modelos permitem estudar doenças ósseas e também produzir plaquetas ex vivo, isto é, fora do corpo. Esta inovação poderá reforçar muito a investigação médica europeia e conduzir a medicamentos à medida e a uma medicina personalizada — um objetivo central da estratégia EU4Health.
O projeto é coordenado por Alessandra Balduini, do Departamento de Medicina Molecular da Universidade de Pavia, em Itália. Como ela afirma, «o objetivo do projeto era usar tinta de seda para perceber se podemos usar este sistema para estudar medicamentos.»
Balduini e a sua equipa desenvolvem há anos modelos de medula óssea, melhorando tanto os seus mecanismos como os seus aspetos clínicos. Sabem, por isso, exatamente onde está o problema. Uma biotinta tem de proporcionar estrutura suficiente para que os megacariócitos se diferenciem. Os modelos existentes fazem-no razoavelmente bem, mas têm uma falha: não são suficientemente macios para imitar de perto o tecido real da medula óssea.
Isto não é pouca coisa. Se a estrutura não estiver bem representada, as células ficam sob stresse e danificam-se, o que altera o seu ADN. Isso mascara o efeito dos medicamentos testados e dificulta a identificação de bons tratamentos.
Os investigadores escolheram uma fibra natural recolhida dos casulos de bichos-da-seda domesticados. Para este fim, a seda tem várias vantagens:
O resultado? As células sentem-se em casa neste ambiente. Balduini explica: «Como estamos a imitar a medula óssea, as células estão num estado semelhante ao fisiológico, por isso têm menos danos no ADN, menos stresse, menos inflamação. Assim, é possível estudar o impacto de um medicamento num sistema real.»
Um dos principais resultados do projeto é a empresa em fase de arranque Silk4B. A empresa comercializa os modelos avançados de medula óssea em 3D da equipa e produtos relacionados à base de seda. São adquiridos por investigadores, empresas farmacêuticas e instituições académicas em todo o mundo.
«Damos aos investigadores a possibilidade de usar modelos de medula óssea em que podem realmente confiar nas suas experiências», assinala a coordenadora.
A equipa não pretende ficar por aqui. A tinta ganhou a capacidade de mudar de cor, o que facilita a leitura de quaisquer alterações no sistema. Ao mesmo tempo, continua o trabalho numa plataforma de medula óssea de seda que permitiria produzir plaquetas para transfusão em grande escala.
Os investigadores estudam também outras aplicações para os seus modelos, por exemplo cultivar células de doentes e ver como respondem a medicamentos. Esperam que o sistema venha a ser usado em contexto clínico, embora isso ainda demore alguns anos.
Esta história mostra bem como diferentes áreas estão hoje próximas umas das outras. Há biologia celular, trabalho com materiais, impressão 3D, investigação de medicamentos e, no fim, negócio. Uma ideia nascida num departamento universitário transformou-se numa empresa cujos produtos chegam a laboratórios de todo o mundo.
Se estudas biotecnologia, medicina, farmácia ou engenharia biomédica, vale a pena reter uma coisa: um bom modelo de investigação pode ser tão importante como o próprio medicamento. Sem ele, é difícil verificar com honestidade se uma terapia funciona.
O projeto SILKink, da Universidade de Pavia, criou uma biotinta de seda usada para imprimir modelos tridimensionais de medula óssea. São macios e resistentes, por isso imitam melhor o tecido real e sujeitam as células a menos stresse. Servem para estudar doenças ósseas, testar medicamentos e produzir plaquetas, e são vendidos pela empresa Silk4B. A utilização clínica, porém, ainda está a alguns anos de distância.
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