Os cientistas desenvolveram, pela primeira vez, rins humanos dentro de embriões de porcos que foram implantados em porcas substitutas.
Os rins nos embriões parte humanos e parte porcos foram autorizados a desenvolver-se durante 28 dias – abrangendo o primeiro trimestre de uma gravidez suína.
Os pesquisadores descobriram que os rins tinham estrutura e formação de túbulos normais e estavam no segundo estágio de desenvolvimento quando os embriões foram extraídos.
A equipe disse que embora métodos semelhantes tenham sido usados para gerar tecidos humanos, como sangue ou músculo esquelético, tentativas anteriores de cultivar órgãos humanos em porcos não tiveram sucesso.
Liangxue Lai, dos Institutos de Biomedicina e Saúde de Guangzhou da Academia Chinesa de Ciências, disse: “Nossa abordagem melhora a integração de células humanas nos tecidos receptores e nos permite cultivar órgãos humanos em porcos”.
A integração de células-tronco humanas em embriões suínos tem sido um desafio porque as células suínas e as células humanas acabam competindo entre si.
Nossa abordagem melhora a integração de células humanas nos tecidos receptores e nos permite cultivar órgãos humanos em porcos
Liangxue Lai, Academia Chinesa de Ciências
Para resolver este problema, os investigadores usaram tecnologia de edição genética para remover dois genes de embriões de porcos.
Isto cria o que é conhecido como “nicho” ou “vazio” genético, permitindo que o embrião resultante desenvolva rins humanos.
Os investigadores desenvolveram então células estaminais humanas – que têm potencial para se transformarem em qualquer tipo de tecido do corpo – para as tornar mais propícias ao desenvolvimento no embrião do porco.
Os embriões parte humanos e parte suínos, conhecidos como quimeras, foram cultivados em condições de laboratório que atendiam células suínas e humanas e suas diferentes necessidades, antes de serem implantados em porcas substitutas.
No total, os pesquisadores transferiram 1.820 embriões para 13 mães de aluguel.
Todas as mães suínas tiveram a gravidez interrompida após 28 dias porque as diretrizes éticas desaconselham o desenvolvimento completo das quimeras.
Os embriões foram então extraídos para avaliar se haviam produzido rins humanos com sucesso.
A equipe descobriu que entre 25 e 28 dias, os rins estavam no segundo estágio de desenvolvimento e eram estruturalmente normais para seu estágio.
Eles também tinham até 60% de células humanas e formaram túbulos e botões de células que eventualmente se tornariam ureteres, conectando o rim à bexiga.
A análise também mostrou que as células humanas estavam localizadas principalmente nos rins, enquanto o resto do embrião era composto por células de porco.
Zhen Dai, também dos Institutos de Biomedicina e Saúde de Guangzhou, disse: “Descobrimos que se você criar um nicho no embrião de porco, as células humanas irão naturalmente para esses espaços”.
Como parte dos próximos passos, a equipe quer permitir que os rins se desenvolvam por mais tempo.
Eles também estão trabalhando para gerar outros órgãos humanos em porcos, incluindo o coração e o pâncreas.
Em última análise, o seu objectivo é utilizar a tecnologia para o transplante de órgãos humanos, mas os investigadores disseram que é necessário fazer mais trabalho.
Miguel A Esteban, também dos Institutos de Biomedicina e Saúde de Guangzhou, disse: “Provavelmente precisaríamos de projetar os porcos de uma forma muito mais complexa e isso também traz alguns desafios adicionais.
“Antes de chegarmos a esse estado tardio de produção de órgãos que podem estar na prateleira para a prática clínica, este método fornece uma janela para estudar o desenvolvimento humano.
“Você pode rastrear as células humanas que está injetando e manipulá-las para poder estudar doenças e como as linhagens celulares são formadas.”
A pesquisa é publicada na revista Cell Stem Cell.
Comentando a pesquisa, Dusko Ilic, professor de ciências de células-tronco no King’s College London, disse: “O artigo descreve passos pioneiros em uma nova abordagem para a bioengenharia de órgãos usando porcos como incubadoras para o cultivo e cultivo de órgãos humanos.
“Como os autores admitiram, há muitos desafios.
“Esta abordagem provará ser a solução definitiva? Só o tempo contém a resposta.
“No entanto, esta estratégia cativante merece uma exploração mais aprofundada.”
Rafael Matesanz, criador e fundador da Organização Nacional de Transplantes de Espanha, acrescentou: “Os próximos passos serão permitir que os embriões cresçam durante mais tempo e começar a fazer o mesmo com outros órgãos e tecidos, embora o rim seja sem dúvida o órgão mais procurado para transplantação.
“Os próprios autores reconhecem que o uso clínico desta tecnologia ainda está a anos de distância, mas é uma grande conquista no caminho para a produção ilimitada de órgãos para transplante.”
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