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*Reportagem publicada pelo jornal The Guardian

Dois anos atrás, o pai de Hassan lidou com perguntas no qual ele não tem uma boa resposta. “Por que eu tenho que viver com essa doença?” diz seu filho de sete anos de idade. “Por que eu tenho que viver essa vida?”

Hassan nasceu com uma rara condição genética da pele, chamada epidermólise bolhosa, que causa bolhas e fragilidades na pele. A sua primeira bolha apareceu quando ele tinha uma semana de idade e, logo após, sua família fugiu da Siria e chegou aos refugiados na Alemanha. Em junho de 2015, Hassan foi internado no hospital, criticamente doente, tendo perdido a pele em quase toda a superfície do corpo. “Exceto pelo rosto, mão e pés, ele não tinha mais nenhuma pele restando”, lembra o pai.

Por ficar sem tratamentos convencionais, seus médicos estavam preparando para iniciar uma cura paliativa. Porém, como última estância, eles contataram um cientista italiano, Michele de Luca, no qual já havia realizado transplantes de pele geneticamente modificados – mas nada a esse nível.

Em um notável avanço científico, o grupo de pesquisa de De Luca começou a crescer uma pele totalmente substituível para Hassan. Esta foi enxertada, assim como um adesivo, e após passar meses enfaixado de cabeça aos pés, Hassan apareceu efetivamente curado da sua doença. Dois anos após, Hassan continua bem, sua pele não possui mais bolhas, ele não precisa mais de medicamentos ou pomadas, joga futebol e, quando tem um corte na pele, consegue se curar normalmente.

“Foi como um sonho pra nós” disse o pai do garoto.

De Luca comenta que testemunhar a recuperação produziu “uma das mais fortes emoções em toda a minha vida… para um cientista trabalhando nessa área, ter estes resultados justifica uma carreira inteira”.

Também foi um marco de uma rara e longa espera de sucesso clínico para o campo da medicina regenerativa, que tem encontrado fortes críticas por contar tantas terapias após anos de propaganda e promoção.

Os cientistas primeiro obtiveram sucesso em fazer cultura de células-tronco humana em 1998. As células, extraídas de embriões por fertilização in vitro, podem se dividir e se multiplicar indefinidamente e se transformar em qualquer outro tipo celular no corpo. O avanço cresceu a prospectiva de recursos ilimitados de células criadas em laboratório – sangue, fígado, pele – e órgãos e partes do corpo essenciais. A imagem do notório “rato com orelha” publicado um ano antes, pareceu sugerir que os cientistas já estavam na beira destas capacidades. De fato, a “orelha” era cartilagem de vaca e nenhuma célula humana estava envolvida, mas a semente da expectativa foi plantada.

De Lucas diz que, desde o começo, houve um senso irrealista do quão rápido essas terapias chegariam, botando fogo na competição frenética que é essa área da medicina regenerativa, desde pessoas tomando “atalhos” à falsificação de resultados.

O mais notório seria Paolo Macchiarini, um cirurgião italiano, que foi honrado como um médico superstar quando em 2011 publicou ter transplantado com sucesso a primeira traquéia sintética, um scaffold de plástico coberto com as próprias células-tronco dos pacientes. A história extraordinária mais tarde resultou na morte de sete (agora oito) dos nove pacientes que receberam a traqueia sintética e, no último ano, Macchiarini foi demitido do Sweden’s Karolinska Instituto por má conduta.

“O caso de Macchiarini foi prejudicial ao ramo inteiro da ciência, mas nós não deveríamos generalizar”, diz De Luca. “ Nós não devemos parar de fazer medicina regenerativa, mesmo naquele campo específico, só pelo que aconteceu. Nós apenas temos que fazer as coisas do jeito certo”.

O próximo projeto de De Luca, uma colaboração com cientistas do Great Ormond Street Children’s hospital em Londres, tem o objetivo de criar um esôfago de um órgão de porco que foi descelularizado – um processo no qual todas as células e material genético são lavados – e unir com células-tronco humanas de pacientes.

Crescer pele requer uma certa ingenuidade científica, mas o esôfago também apresenta um desafio substancial para a engenharia. O órgão engloba um tubo de musculo liso coberto por epitélio. Deve ser rígido o suficiente para permanecer aberto, mas capaz de contrair e apertar a comida e, quando sem suprimento sanguíneo, gerará necrose – ou morte celular.

O projeto é conduzido por Paolo de Coppi, um cirurgião pediátrico na Great Ormond Street, especializado em tratar bebês com malformações congênitas. Antes de ter visitado seu laboratório, três pessoas separadas me falaram que De Coppi é “muito carismático”, e então acrescentaram “mas sensível”, ou algo similar. Na era pós Macchiarini, muita representação pode levantar bandeira vermelha.

De Coppi me levou à um tour pelo departamento de pesquisa pelo qual ele é encarregado, na University College London. Em um momento, enquanto íamos descendo pelo corredor, ele abre o que parecia ser um armário de vassouras, o que revelava um pequeno freezer alinhado com prateleiras cheias de pequenos órgãos. “Isso é a descelularização de fígado de rato”, ele disse, pegando uma jarra com o que parecia ser uma bolinha de queijo pequena e translucente. “Esse é um intestino”. Bexiga, rim, cartilagem e tecido pulmonar estão sendo cultivados em algum lugar no prédio, ele disse.

Ele descreveu o protocolo para a criação de um novo esôfago. O scaffold descelularizado é “regado” com as células-tronco dos pacientes, chamados mesoangioblastos, que são encontrados nos vasos sanguíneos. “Normalmente, quando há uma lesão, essas células podem migrar e proliferar para regenerar novas fibras musculares”, disse De Coppi.

Quando colocado em um biorreator – uma “jarra” que contém nutrientes que são bombeados em um lado e excreta produtos do outro – essas células começaram a formar o tubo de músculo liso. Estas são então colocadas abaixo das células do estomago e as veias sanguíneas automaticamente começam a vascularização.

Enquanto isso, fora do corpo, uma segunda leva de células-tronco tiradas da garganta vão ser cultivados em finos “lençóis” que são enrolados ao redor de um polímero de scaffold dissolvível para unir o epitélio do órgão. É aí que entra a equipe de De Luca, já que crescer epitélio se baseia em técnicas similares àquelas que ele refinou para cultivar a pele externa.

Finalmente, o tubo de músculo vascularizado vai ser removido do estomago e transplantado para o paciente – embora ninguém tenha sido tratado ainda.

O grupo obteve resultados promissores em um estudo em coelhos, que será publicado nos próximos meses, e ainda pretende seguir os testes com porcos antes de começar o tratamento em pacientes humanos em 2019, se tudo ocorrer como planejado. O teste humano envolverá bebês com uma condição chamada Atresia Esofágica, no qual parte do esôfago não é desenvolvido durante o nascimento.

Tratar o primeiro paciente, mesmo com poucas alternativas, ainda requer um salto da fé, diz De Coppi. “Você não seria um bom doutor se você não sentisse medo nessas situações. O único momento em que você não pode ter medo é na sala de cirurgia; nesse ponto, a decisão foi feita e você tem que pensar que isso é a melhor coisa a ser feita, antes que você tenha um monte de dúvidas”.

O objetivo maior continua sendo criar órgãos sintéticos partindo do zero utilizando um scaffold sintético, como Macchiarini tentou e falhou com as traquéias. Scaffols de porco não apresentam um risco, mas manufatura-los não aumenta prontamente o tratamento de centenas e milhares de pacientes. Entretanto, De Coppi diz que combinar a qualidade de um scaffold natural está provavelmente há 20 anos de distância. “Apesar de todas as tentativas de órgãos sintéticos, nós ainda estamos muito longe de mimetizar o que a mãe natureza criou”, ele disse.

Seu colega Prof. Patrizia Ferretti está liderando um grupo de pesquisa que trabalha com cartilagem. Após um tempo, eles pretendem construir novas orelhas para crianças que nascem sem nenhuma – um pouco como o rato-orelha, exceto que seria autêntico.

O grupo tem trabalhado em como coagir as células-tronco encontradas em gordura para se tornarem cartilagem e poder crescer pequenos pedaços que se assemelham à uma versão natural. Acontece que, a cartilagem natural da orelha é muito fraca e suave para ser criada do zero; quando colocada debaixo da pele, criam-se cicatrizes em volta que vão lentamente “espremendo” a cartilagem. O próximo problema seria criar algo mais robusto, mais como a cartilagem encontrada na costela.

O grupo de pesquisa está em um estágio de experimentação de como criar pedaços grandes o suficiente para uma orelha. Uma opção é esguichar as células em um gel de formato desejado, usando uma bioimpressora 3D; ou crescendo milhares de pellets pequenos de cartilagem e colocando-os em um molde, como cubos de gelatina.
Após isso, eles irão começar os ensaios com animais maiores, provavelmente ligando a orelha no rosto do porco, para checar se está com as propriedades mecânicas corretas. Ferretti espera começar o ensaio nos próximos cinco anos. “Nós precisamos ver quão perto conseguimos chegar do verdadeiro McCoy com o que estamos produzindo”, diz Ferretti. “Eu não acho que estamos tão longe”.

Os cientistas classificam as células-tronco de acordo com uma hierarquia. As células-tronco embrionárias são as melhores células – elas podem se dividir indefinidamente e, com a sinalização adequada, podem se tornar qualquer célula do corpo. As células-tronco adultas, encontradas em tecidos como pele e medula óssea, são de alguma forma especializadas, mas ainda podem se dividir, proliferar e amadurecer. Os cientistas também encontraram formas de “rebobinar” células-tronco adultas em um estado de grande plasticidade, as tão chamadas células-tronco pluripotente induzidas (IPS, no inglês);

O objetivo mais ambicioso da medicina regenerativa é resolver quais células começar a usar e como aperfeiçoar a cascata até a sua especialização. Prof. Doug Melton, um cientista da Universidade de Harvard, tem trabalhado em seu problema por duas décadas. Sua missão começou com o seu filho, Sam, que foi diagnosticado com Diabetes tipo 1 aos seis meses de idade. Ele lembra do seu choque: “o que está acontecendo com o meu mundo? Isso não é algo que eu me preparei”. Sua filha, Emma, mais tarde recebeu o mesmo diagnóstico e foi quando Melton abandonou sua pesquisa com óvulos de sapos e embarcou em sua jornada para a cura.

Na diabetes, o sistema imune ataca as células beta do pâncreas, deixando-o inapto a produzir insulina. Em sua falta, os níveis de sangue corporais aumentam drasticamente, significando que o paciente deve monitorar seus níveis de glicose e tipicamente injetar insulinas várias vezes cada dia. “Injetar insulina tem sido o tratamento por mais de 100 anos e o único avanço real é o modo de aplica-la”, diz Melton.

Embora as injeções de insulina ajudem a manter os níveis de glicose, o sistema é grosseiro em comparação ao ajuste de precisão do corpo, e a falta de controle pode eventualmente levar a complicações, desde cegueira à perda de membros.

“O ponto de início foi: por que você simplesmente não cria uma célula beta e coloca de volta?” diz Melton. “Você substituiria as injeções com a própria invenção da natureza”.

Entretanto, a natureza pareceu ser difícil de ser replicada e Melton trabalhou por 15 anos para chegar ao ponto em que seu laboratório poderia transformar células-tronco embriológicas em células beta pancreáticas em volumes grandes o suficiente para tratar pacientes.

“O desafio foi como ter domínio nesse processo”, disse Melton. “Não é um processo de um passo só. São seis passos, em um processo de 30 a 40 dias.”

O pâncreas contém centenas de milhões de células beta – juntas ocupariam o volume de uma ervilha. O laboratório de Melton poderia criar milhões de células por mililitro – células suficiente para substituir aquelas perdidas na diabetes poderiam ser crescidas em uma vasilha de chá.

Em ratos, as células crescidas no laboratório de Melton demonstraram estar trabalhando normalmente por muitos meses, automaticamente detectando glicose e secretando insulina quando necessário. Antes do transplante, as células são colocadas dentro de capsulas porosas, que permite que a insulina se espalhe, ao mesmo tempo protegendo as células contra o ataque do sistema imune. Isso também elimina a necessidade de compatibilidade genética, o que leva Melton à espera de que um dia sejam produzidas em uma escala industrial.

“Eu penso em comercial de cervejas com pessoas esperando ao lado de barris”, diz Melton. “É isso que vai acontecer, mas não vai acontecer nos próximos anos.”

Através da sua compania Semma (nomeada pelo nome de seus filhos, Sam e Emma) Therapeutics, Melton está trabalhando na fase final de ensaios animais e esperando começar o primeiro teste clínico por 2020. Os pacientes terão uma pequena cápsula de células, do tamanho de um cartão de credito, que será alocada abaixo da pele. O primeiro passo será estabelecer segurança e quanto tempo as células ficarão ativas – a esperança é de um ano ou mais, mas elas poderiam durar por uma década; ratos não vivem o suficiente para testar isso. No seu jantar de Ação de Graças, Melton perguntou para seus filhos, agora em seus 20 e poucos anos, se eles gostariam de estar envolvidos nos primeiros testes.

“É a primeira vez que eles escutam sobre datas de quando os testes começarão a acontecer”, diz ele. “Eles estão ambos pensando sobre isso”.

Melton brinca que seus filhos provavelmente se perguntam “Por que diabos está levando tanto tempo, pai?”.
Em um campo com tanto potencial, atrasos são difíceis de se conviver. Todo ano uma espera significa que bebês com defeitos congênitos não podem ser tratados, diabéticos continuam e morrer cedo e corações doentes não podem ser curados”.

Cientistas que tem trabalhado por décadas para aproveitar o poder curativo das células-tronco não se esqueceram destes grandes objetivos. Muitos estão agora a pouca distância de entregar terapias transformadoras. Terapias celulares para degeneração macular e outras formas de cegueira possuem resultados promissores; esse ano, cientistas chegaram realmente perto de construir um aqueduto para criar grandes quantidades de sangue criado em laboratório; um estudo em macacos sugeriu que a implantação de neurônios derivados de células-tronco poderia ajudar no tratamento de Parkinson’s.

“Eu sei que quando eu falo com os repórteres e digo ‘há anos de distância’, eles pensam ‘nossos leitores não ligam pra isso’”, disse Melton. “Mas quando você tiver sucesso, isso durará mais do que 100 anos”.

Texto traduzido do site: https://www.theguardian.com/science/2017/dec/05/create-body-parts-replacement-skin-regenerative-medicine

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