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Investigação
MicroBone surgiu do projeto ATLAS e foi financiado com bolsa ERC-PoC
Microcápsulas com conteúdo para regenerar tecido ósseo
Da esquerda para a direita: João Mano, Sara Vilabril, Isabel Bjorge, Clara Correia, Paulo Laranjeira (atrás), Vítor Gaspar, Taylan Baran Yesil (aluno de Erasmus Turco), João Martins (atrás), Sara Nadine, Maryam Ghasemzadeh, Inês Deus
As evidências recolhidas ao longo do trabalho no projeto ATLAS, na área da medicina regenerativa, perspetivam a possível aplicação na regeneração óssea. Este projeto do CICECO – Instituto de Materiais de Aveiro mereceu, há cerca de dois anos, financiamento através de uma prestigiada bolsa Avançada do European Research Council (ERC-AdG), no valor de 2,5 milhões de euros.

O trabalho no ATLAS tem vindo a traduzir-se na criação de dispositivos “vivos” miniaturizados (microcápsulas) capazes de compartimentar uma série de ingredientes, incluindo diferentes tipos de células e ainda biomateriais avançados, de modo a criar estruturas aptas para, de uma forma autorregulada, promover a formação de novo tecido funcional. Nas condições certas, estes biorreatores em microcápsulas mostram poder vir a cumprir o trabalho para o qual foram concebidos.

Os resultados conseguidos até agora, afirma João Mano, coordenador da equipa e diretor do COMPASS Research Group do Laboratório Associado CICECO – Instituto de Materiais de Aveiro, apontam para a obtenção de matriz óssea e de tecido vascularizado. Na prática, rumo a uma nova metodologia para regeneração óssea em caso de patologia – cancro ósseo, por exemplo –, de trauma ou até na recuperação após certas intervenções cirúrgicas.

O financiamento via bolsa ERC-AdG permitiu instalar na Universidade de Aveiro e no CICECO, um laboratório, agora com mais de 30 investigadores, e uma nova linha de investigação relacionada com biomateriais poliméricos, principalmente, de origem natural e, sobretudo, de origem marinha, para aplicações avançadas em biomedicina.

Trabalho em três vertentes, uma spin off

O ATLAS envolve três facetas fundamentais. O isolamento e seleção de células humanas, é uma delas. Estas células são, maioritariamente, células de tecido adiposo, mas também células do sangue e de cordão umbilical, seguindo as normas estabelecidas para este tipo de estudos e de acordo com o protocolo estabelecido com o Centro Hospitalar do Baixo Vouga.

Outra das vertentes é o desenvolvimento de biomateriais, a partir de extratos de algas, cascas de camarão ou resíduos da indústria do mar, pressupondo funcionalização e modificação química.

Uma terceira vertente tem a ver com a utilização de tecnologias, desde a nano à microescala, para o desenvolvimento de filmes nanoestruturados que dão origem às microcápsulas. Dentro dessas microcápsulas são também incluídas micropartículas, onde as células se poderão ancorar, e que podem ter diferentes características. Por exemplo, a rugosidade e outras características superficiais podem ter um papel importante na fixação das células e na produção do (micro) tecido ósseo que poderá ser utilizado na regeneração óssea.

Daqui a dois anos, no final do projeto, o coordenador do ATLAS, também professor catedrático do Departamento de Química, prevê ter definido um conjunto de procedimentos que permitam obter uma quantidade razoável de cápsulas de forma célere, assim como ter chegado a um suporte que permita levar as cápsulas na quantidade desejada e fixá-las no local onde têm de atuar, obtendo, no final do processo, tecido ósseo funcional.

Microbone – desenvolvimento de modelos para estudar neoplasias ósseas

O trabalho desenvolvido no projeto ATLAS permitiu avançar com o projeto MicroBone que mereceu outro financiamento do Conselho Europeu de Investigação, desta vez, uma bolsa ERC-PoC (European Research Council – Proof of Concept) no valor de 150 mil euros, e criar uma spin off, onde já trabalham duas pessoas. A atribuição das bolsas ERC-PoC pressupõe a atribuição anterior de uma bolsa ERC, como aqui foi o caso da ERC-AdG.

O projeto MicroBone foca-se no desenvolvimento de modelos de doenças, que poderão ser comercializados e usados, como no teste de novos fármacos, em particular para o desenvolvimento de terapias personalizadas na área das neoplasias ósseas.

Mais concretamente, é evidenciado o osteossarcoma, tumor ósseo raro mas devastador, que afeta principalmente crianças, adolescentes e idosos, muito resistente às terapias atuais. Estes modelos tridimensionais em desenvolvimento baseiam-se em hidrogéis que combinam biomateriais de origem humana e células.

Estes modelos tumorais in vitro podem reproduzir aspetos relevantes do ambiente natural do tumor e ser utilizados para melhorar a previsão do desempenho de potenciais fármacos anticancerígenos e evitando, por exemplo, o recurso a modelos animais.

(Texto publicado na revista Linhas n.º 30)

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