Notícia com publicação científica
Técnica de impressão de proteínas permite criar ‘intestino’ em laboratório
Com impressão controlada de proteínas, pesquisadores conseguiram reproduzir estruturas semelhantes às criptas e vilosidades do intestino em laboratório
katemangostar via Freepik
22 de janeiro de 2025, 15:02

Fonte

Instituto de Bioengenharia da Catalunha

Publicação Original

Instituto de Bioengenharia da Catalunha

Áreas

Bioengenharia, Biologia, Engenharia Biológica, Engenharia de Tecidos, Microbiologia, Simulação Computacional

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Resumo

A partir de um método de impressão de proteínas chamado ‘microcontato’, pesquisadores na Espanha conseguiram reproduzir, em laboratório, um tecido com características semelhantes ao tecido intestinal, caracterizado por criptas e vilosidades.

Com o novo tecido disponível, será possível estudar características de organização e funcionamento do intestino, além de testar medicamentos, estudar doenças em um ambiente controlado e desenvolver tratamentos mais eficazes para doenças intestinais.

Foco do Estudo

Reproduzir em laboratório um tecido com características e estruturas semelhantes ao tecido intestinal.

Por que é importante?

O intestino – onde acontece a digestão de alimentos, a absorção de nutrientes, a produção de hormônios e neurotransmissores, e a eliminação de toxinas, entre outras funções  – é um órgão importante do corpo humano, sobre o qual ainda permanecem questões não respondidas, do ponto de vista científico.

Portanto, a engenharia de tecidos aplicada à reprodução, em laboratório, do tecido intestinal humano, pode melhorar o conhecimento sobre a biologia do intestino, bem como possibilitar estudos sobre várias doenças que podem atingir o órgão ou mesmo ajudar a desenvolver novos medicamentos.

Estudo

Na Espanha, um estudo liderado pelo Instituto de Bioengenharia da Catalunha (IBEC) descreveu recentemente o desenvolvimento de um método inovador para controlar a formação de estruturas semelhantes a criptas e vilosidades do intestino usando uma técnica de impressão de proteínas chamada microcontato.

O método desenvolvido pelo grupo de pesquisa em Sistemas Biomiméticos para Engenharia Celular do IBEC é baseado na impressão de padrões definidos de proteínas-chave, como Wnt3a e EphrinB1, em uma membrana base. Essas proteínas são essenciais para a organização e diferenciação do tecido epitelial intestinal.

“As células com as quais estamos trabalhando se auto-organizam em compartimentos distintos que replicam precisamente as estruturas intestinais. O que alcançamos com nosso método, que é baseado na impressão de proteínas, é controlar como e onde essas estruturas são formadas. Fazemos isso organizando essas proteínas em padrões específicos, como círculos ou buracos’, explicou o Dr. Jordi Comelles, pesquisador sênior do IBEC, professor da Universidade de Barcelona e coautor do estudo.

O método inovador também permite a análise individual dos fatores envolvidos na organização e funcionamento do intestino, revelando seu papel em processos-chave como proliferação e diferenciação celular.

A abordagem permite controlar como as células intestinais se agrupam, dependendo do tamanho e arranjo dos padrões das proteínas.

O estudo foi publicado na revista científica Nature Communications.

Nosso objetivo era criar um sistema que imitasse mais de perto o tecido intestinal humano. Esse modelo nos permitirá estudar em detalhes processos-chave, como regeneração celular ou alterações associadas a doenças como câncer e doenças inflamatórias crônicas

Dra. Elena Martínez Fraiz, pesquisadora sênior do IBEC, professora da Universidade de Barcelona e líder do estudo

Resultados

Usando a técnica de impressão de microcontato, os pesquisadores conseguiram controlar como e onde estruturas como criptas e vilosidades se formam. O sistema também permite o estudo do papel de cada uma das proteínas individualmente e de forma controlada.

A equipe também usou modelos de computador para simular as interações entre as vias de sinalização, fornecendo uma visão mais detalhada dos processos envolvidos na organização celular.

O avanço proporcionado pelo estudo não apenas melhora a compreensão da biologia intestinal, mas também abre novas oportunidades para testar medicamentos, estudar doenças em um ambiente controlado e desenvolver tratamentos mais eficazes.

O trabalho faz parte dos estudos de doutorado de Enara Larrañaga no IBEC e também contou com a participação de pesquisadores do Laboratório Europeu de Biologia Molecular (EMBL em Barcelona), do Centro Espanhol de Pesquisa Biomédica em Rede sobre Câncer (CIBERONC) e do Centro Espanhol de Pesquisa Biomédica em Rede sobre Bioengenharia, Biomateriais e Nanomedicina (CIBER-BBN), todas instituições na Espanha.

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Autores/Pesquisadores Citados

Dra. Elena Martínez Fraiz

Pesquisadora sênior do IBEC e professora da Universidade de Barcelona

Dr. Jordi Comelles

Pesquisador sênior do IBEC e professor da Universidade de Barcelona

Dra. Enara Larrañaga

Doutora em Bioengenharia pelo IBEC

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica Nature Communications (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página do Instituto de Bioengenharia da Catalunha (em inglês).

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