Desvendando doenças respiratórias com iPSCs em chips microfluídicos

Infecções respiratórias como o Covid-19 foram responsáveis por inúmeras pandemias e colocaram um ônus substancial aos sistemas de saúde. Esses vírus podem causar danos significativos aos nossos pulmões, especialmente à região proximal, ou via aérea e região distal, também conhecida como alvéoli.

As respostas de diferentes regiões pulmonares a essas infecções são variadas e complexas, portanto, replicando -as com precisão usando modelos tradicionais, como animais e sistemas simples in vitro, representa um desafio.

Para resolver esse problema, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Kyoto desenvolveu um sistema microfisiológico, ou deputados, capaz de imitar diferentes regiões de pulmões humanos. Especificamente, seu dispositivo pode simular as vias aéreas e alvéolos para investigar patologias virais. Juntamente com IPSCs isogênicos, a equipe está se preparando para um tratamento mais personalizado e preciso de doenças respiratórias.

O trabalho foi publicado em Engenharia biomédica da natureza.

“Nossos chips pulmonares derivados do IPSC nos permitem modelar as respostas distintas de regiões pulmonares proximais e distais, derivadas de uma fonte isogênica para infecções por vírus respiratórios”, afirma o principal autor Sachin Yadav, Ph.D. Aluno da Universidade de Kyoto.

A pesquisa da equipe fornece uma plataforma mais precisa para o estudo dos mecanismos de doenças específicos de tecidos e vírus, bem como para avaliar a eficácia do medicamento. Além disso, sua abordagem tem uma promessa significativa para abordar futuras pandemias.

“As idéias obtidas podem ser usadas para desenvolver modelos de outros órgãos humanos e sistemas de vários órgãos, facilitando o estudo das interações de órgãos”, observa o líder da equipe Ryuji Yokokawa.

“A capacidade de replicar com precisão as variações nas respostas do hospedeiro a diferentes vírus e regiões pulmonares pode aumentar significativamente nossa compreensão dos vírus emergentes e facilitar a triagem precoce de medicamentos”, diz o pesquisador sênior Takehi Noda.

“A integração de iPSCs em nossos parlamentares oferece vantagens incomparáveis, com as células fornecendo benefícios como medicina personalizada e modelos isogênicos”, acrescenta Shimpei Gotoh, outro membro sênior da equipe.

Este sistema de chip possui aplicações em potencial além de infecções virais e pode ser usado para aprimorar a medicina personalizada, permitindo o uso de iPSCs específicos para estudar também outras condições.