Microrrobôs preenchidos com células-tronco derivadas da gordura são utilizados para tratamento de lesões na cartilagem do joelho

Por Yasmin Pesquisa 9 de agosto de 2020

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Lesões nas cartilagens são problemas que afetam desde jovens atletas até indivíduos idosos. Como a cartilagem danificada não consegue se regenerar sozinha, um tipo de tratamento utilizado atualmente é a substituição da articulação lesionada por um dispositivo artificial. Além dessa abordagem, as células-tronco também têm sido utilizadas visando a recuperação da cartilagem danificada. Mas as formas de entregar essas células ao local da lesão ainda não são completamente eficientes e podem ser muito invasivas, dificultando a recuperação do paciente. Visando contornar essas limitações, pesquisadores desenvolveram microrrobôs capazes de transportar as células-tronco até o local da lesão e de mantê-las no lugar até que elas consigam promover o efeito regenerativo esperado. O estudo foi realizado em coelhos e apresentou resultados promissores

Um tipo comum de doença reumatológica que acomete pessoas idosas é a degeneração da cartilagem nos joelhos e quadris. Pessoas mais jovens, como por exemplo atletas, também podem apresentar danos nas cartilagens, decorrentes de lesões. Uma vez que a cartilagem danificada não consegue se regenerar sozinha, uma forma comum de tratar esses problemas é a substituição da articulação lesionada por um dispositivo artificial. Mas, como visto em um post anterior do blog, pesquisadores estão utilizando uma abordagem alternativa com objetivo de regenerar a cartilagem. Essa abordagem consiste na aplicação de células-tronco mesenquimais (CTMs) no local da lesão para que essas células se diferenciem em uma nova cartilagem ou, ainda, para que liberem fatores que podem estimular as células-tronco já presentes na articulação a diferenciarem-se.

Há duas formas de entregar as CTMs ao local da lesão: por meio de injeção intra-articular ou por meio de implante de um arcabouço em que as células são incorporadas. Contudo, a primeira abordagem possui baixa eficiência de incorporação das CTMs, uma vez que é um desafio manter essas células no lugar até que se fixem no tecido. Já a segunda, possui uma eficiência maior, porém consiste em uma cirurgia invasiva para implantar a estrutura milimétrica.

Visando contornar essas limitações, um grupo de cientistas associados a instituições na China e na Coréia desenvolveu uma tecnologia para não somente entregar as CTMs ao local da lesão, como também manter essas células no lugar enquanto elas são diferenciadas em cartilagem. O artigo descrevendo esse estudo foi publicado na revista Science Advances em janeiro deste ano. O tipo de CTM utilizado nesse trabalho foi a célula-tronco derivada de gordura (do inglês adipose-derived stem cell ou ADSC). A tecnologia consiste em microrrobôs que carregam as ADSCs até o local da lesão. Esses microrrobôs nada mais são do que esferas ocas com poros, às quais as ADSCs são incorporadas. As esferas são estruturas biocompatíveis, ou seja, que não são rejeitadas pelo organismo, constituídas de um polímero chamado PLGA, revestido com uma combinação de ferumoxitol (uma mistura de ferro) e quitosana (um tipo de açúcar – leia mais sobre a quitosana aqui). Esse revestimento das esferas possibilita sua movimentação por meio de um campo magnético. Assim, um sistema magnético externo é usado para direcionar os microrrobôs para áreas específicas da cartilagem. Como esses microrrobôs possuem um tamanho bastante diminuto, eles podem ser entregues na lesão por meio de injeções, não necessitando, portanto, de cirurgias invasivas. Uma vez injetados e colocados em seu destino final, eles podem ser mantidos no local, por meio da utilização de uma faixa magnética simples enrolada no joelho, enquanto as células-tronco se diferenciam e regeneram o tecido lesionado. Por enquanto essa nova tecnologia foi testada somente em modelos animais – o grupo de pesquisadores utilizou coelhos com lesões na cartilagem dos joelhos nesse estudo. Mas os resultados são promissores, uma vez que após 3 semanas de tratamento, os coelhos apresentaram sinais de rejuvenescimento da cartilagem, não houve reação inflamatória e, após cumprir sua função, os microrrobôs foram degradados e as ADSCs não morreram.

Esse estudo é extremamente relevante pois abre a possibilidade para um futuro uso dessa abordagem em seres humanos. O próximo passo é testá-la em modelos animais maiores, que possuam joelhos mais similares aos humanos e então, se tudo der certo, a tecnologia poderá começar a ser testada em seres humanos e poderá futuramente proporcionar um tratamento capaz de beneficiar inúmeros pacientes.