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Novo dispositivo melhora a produção de células estaminais para a terapia da doença de Alzheimer
Última revisão: 02.07.2025
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Pesquisadores na Suécia dizem ter aperfeiçoado uma técnica para converter células comuns da pele em células-tronco neurais, o que, segundo eles, os aproxima de terapias celulares personalizadas e acessíveis para doenças de Alzheimer eParkinson.
Usando um dispositivo microfluídico personalizado, a equipe de pesquisa desenvolveu uma abordagem sem precedentes e acelerada para reprogramar células da pele humana em células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) e, em seguida, convertê-las em células-tronco neurais.
A primeira autora do estudo, Saumya Jain, afirma que a plataforma pode melhorar e reduzir o custo da terapia celular, tornando as células mais compatíveis e aceitas pelo corpo do paciente. O estudo foi publicado na revista Advanced Science por cientistas do KTH Royal Institute of Technology.
Anna Herland, autora sênior do estudo, disse que o estudo demonstrou o primeiro uso da microfluídica para direcionar iPSCs para se tornarem células-tronco neurais.
Células-tronco neurais diferenciadas usando uma plataforma microfluídica. Foto: KTH Royal Institute of Technology
A transformação de células normais em células-tronco neurais é, na verdade, um processo de duas etapas. Primeiro, as células são expostas a sinais bioquímicos que as induzem a se tornarem células-tronco pluripotentes (iPSCs), que podem gerar diferentes tipos de células.
Em seguida, elas são transferidas para uma cultura que imita os sinais e processos de desenvolvimento envolvidos na formação do sistema nervoso. Essa etapa, chamada diferenciação neural, redireciona as células para se tornarem células-tronco neurais.
Na última década, o ambiente laboratorial para esse tipo de trabalho migrou gradualmente dos tablets tradicionais para dispositivos microfluídicos. Herland afirma que a nova plataforma representa uma melhoria na microfluídica em ambas as etapas: geração de iPSC e diferenciação de células-tronco neurais.
Usando células de biópsias de pele humana, os pesquisadores descobriram que a plataforma microfluídica acelerou o comprometimento das células com um destino neural em um estágio mais precoce, em comparação àquelas diferenciadas em placas convencionais.
"Documentamos que o ambiente confinado da plataforma microfluídica aumenta o comprometimento com a geração de células-tronco neurais", diz Herland.
Uma visão ampliada do chip microfluídico usado para induzir células-tronco. Foto: KTH Royal Institute of Technology
Jain diz que o chip microfluídico é fácil de fabricar usando polidimetilsiloxano (PDMS), e seu tamanho microscópico permite economias significativas em reagentes e material celular.
A plataforma pode ser facilmente modificada para acomodar a diferenciação em outros tipos de células, acrescenta. Ela pode ser automatizada, proporcionando um sistema fechado que garante consistência e confiabilidade na produção de populações celulares altamente homogêneas.
Visão geral do estudo, incluindo a fabricação do dispositivo, a reprogramação de células somáticas em células-tronco pluripotentes induzidas (iPSCs) e a indução neural de iPSCs usando o protocolo de inibição dupla SMAD para gerar células-tronco neurais.
A) Processo de fabricação de um dispositivo microfluídico com canais de 0,4 mm e 0,6 mm de altura para reprogramação de células somáticas (R) e indução neural (N), respectivamente. Os volumes dos canais e o volume total estão listados na tabela.
B) Visão geral do processo de reprogramação de células somáticas em iPSCs em dispositivos e placas microfluídicos usando transfecção de mRNA.
C) Visão geral do processo de indução neural de iPSCs em células-tronco neurais em dispositivos e placas microfluídicos usando o protocolo de inibição dupla SMAD.
Fonte: Advanced Science (2024). DOI: 10.1002/advs.202401859
"Este é um passo para tornar acessíveis as terapias celulares personalizadas para as doenças de Alzheimer e Parkinson", acrescenta Jain.
O estudo também envolveu cientistas do Instituto Karolinska e da Universidade de Lund, colaborando no consórcio IndiCell.