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quarta-feira, 21 de outubro de 2020

EVs: As Miraculosas Mensageiras

EVs (vesículas extracelulares): as nanométricas mensageiras que cientistas da SEAS - Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard John A. Paulson - desvendaram como os potenciais mecanismos - ou as mais promissoras ferramentas - para a próxima geração de terapias.

Descoberto assim um novo mundo na área biomédica, todos os sonhos são possíveis, da cura ao total restabelecimento e quiçá recuperação de células julgadas mortas.

                                                         As Miraculosas Mensageiras                       

Penso que as poderemos chamar assim. São dignas disso, estas fabulosas vesículas extracelulares que hoje se clamam e proclamam no mundo como a quase via estelar macroscópica intrusiva num outro mundo do microcosmos biocelular. 

Tudo isto é reclamado desta efusiva forma devido ao quase miraculoso poder de cura das EVs que estabeleceram não só a sua extrema capacidade de fazerem reviver as células após um Ataque Cardíaco, como exibiram a potencialidade de as manterem em funcionamento mesmo sem a presença de oxigénio durante esse conturbado evento clinicamente designado por Enfarto Cardíaco.

Roçando quase a omnipotente «mão de Deus» ou chegando muito perto do deífico ou estelar repertório científico só consignado aos deuses (ou aos seres inteligentes do Universo), a comunidade científica da Terra assume agora, de uma vez por todas em toda a sua magna contemplação de investigação e análise, de que se está perto, muito perto, dessa dita magnificência universal.

Em unanimidade se poderá acrescentar segundo estes cientistas, de se estar ainda mais perto de se poder dar um grande passo em frente em relação às doenças autoimunes e neurodegenerativas, assim como também em face às doenças oncológicas (cancro/Câncer) e na lesão de tecidos.

O estudo publicado na revista científica «Science Translational Medicine», 2020, com o título «As vesículas extracelulares endoteliais contêm proteínas protectoras e resgate a lesão de isquemia-reperfusão num coração em chip humano» diz-nos de todos esses avanços, pelo que os investigadores deste estudo e sequencial artigo reportam de finalmente se poder demonstrar todos esses potenciais mecanismos por trás do poder de cura das «Vesículas Extracelulares ou EVs».

Os Investigadores da SEAS (Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences) demonstraram assim essa funcionalidade no tecido humano - da estrondosa capacidade de fazer ressuscitar as células após um ataque cardíaco ou de as manter a funcionar mesmo que privadas de oxigénio - utilizando para isso um chip denominado «Heart-on-a-Chip» com sensores embutidos que continuamente monitorizam as contrações do tecido.

Adoptando desta forma uma nova abordagem - «uma abordagem mais agressiva para se atingir uma rede de alvos de drogas», segundo as palavras dos cientistas - ir-se-à de futuro estabelecer através destas poderosas ferramentas uma mais eficiente terapêutica (usando exossomos sintéticos) de exequível e confiável fabricação que a todos beneficiará em prol de uma melhor e mais fluida saúde humana.

Atingindo-se esses objectivos, atingir-se-à certamente esse poder magnífico da cura ao serviço da Humanidade, o que por si só é um galardão inestimável que por mão da Ciência nos é dado a todos nós!

Há que referir que os autores deste estudo publicado na Science Translational Medicine são: Moran Yadid; Johan U. Lind; Herdeline Ann M. Ardoña; Seen P. Sheehy; Lauren E. Dickinson; Feyisayo Eweje; Maartje MC Bastings; Benjamim Pope; Blakely B. O`Connor; Juerg R. Straubhaar; Bogdan Budnik; André G. Kléber e Kevin Kit Parker. 

Infarto/Enfarte Cardíaco: A necrose de uma parte do músculo cardíaco causada pela ausência da irrigação sanguínea ao coração, assim se define este evento que, não sendo de imediato socorrido ou investido de uma pronta intervenção, poderá trazer graves consequências para o paciente.

                                                          Enfarte do Miocárdio               

Só o nome assusta. E não é para menos. É de facto um quadro clínico muito agudo e pleno de cuidados se não se tomar medidas no sentido da emergência imediata nestes casos. A sintomatologia não deve ser descurada ao sentir-se uma dor fixa no peito - que pode variar de fraca a muito forte -  ou mesmo de quando se é acometido de uma sensação de compressão no peito que geralmente tem a duração de cerca de 30 minutos.

Sintomas a considerar: Ardor no peito (muitas vezes confundido com azia) que pode ocorrer ou não associado à ingestão de alimentos; dor no peito que se irradia pela mandíbula e/ou pelos ombros ou braços (mais frequentemente sentido no lado esquerdo do corpo); ocorrência de suor; falta de ar; náuseas; vómitos; tonturas e desfalecimento são também sintomas a não desconsiderar. Além de, ansiedade, agitação e sensação de morte iminente. 

Há que estar atento a estes sintomas ou a estes sinais por mais subtis que sejam, tendo em conta que por vezes nem sempre estes se manifestam, havendo a estimativa percentual de que 1/3 da população mundial que sofre de diabetes ou insuficiência cardíaca não sente de facto a dor típica do enfarto.

No fundo, o que se relativiza ou mais concretamente se enfatiza sobre o Enfarto do Miocárdio, é o resultado de uma complexa ou intrínseca série de eventos acumulados ao longo dos anos (ou de toda uma vida de maus hábitos alimentares e costumes avessos à saúde cardíaca), que geralmente está ligada aos ateromas, às placas de gorduras e muitas outras substâncias que se formam nas paredes das artérias.

Essas Placas podem crescer de forma tão exponencial que acabam por entupir estas mesmas artérias, ou haver rompimento/ruptura e a libertação de fragmentos que irão de forma absolutamente indescritível obstruir os vasos que levam ao coração, causando então o enfarto.

A Melhor Forma de Evitar o Enfarto/Infarto do Miocárdio é reduzir a exposição aos vários factores de risco. São eles: O Tabagismo (o tabaco), uma vez que o fumo inalado é uma fonte nociva não só para os pulmões mas também para o bom funcionamento do coração; A Obesidade (extremamente debilitante para a função cardíaca); Os Diabetes; A Hipertensão; os altos níveis de Colesterol; O Stress; A Vida Sedentária e/ou o histórico individual ou familiar de doenças cardíacas (factor genético).

Fazer Reviver as Células: magia ou simplesmente a criação e recriação de um poder biotecnológico maior que tudo pode e executa em termos biológicos...?! Os cientistas afirmam-nos que sim, que é possível e passível de ser fabricado massivamente este agora novo e fabuloso recurso: as EVs. Ou mais exactamente o agora célebre chip «Heart-on-a-chip» que tudo veio revolucionar em favor da recuperação e bem-estar humanos. Aplausos para eles, os cientistas desta nova vaga.

Os Mensageiros Nanométricos

Experienciar a reformulação celular é talvez algo só permitido aos deuses, pelo que hoje, por recentes estudos e maravilhosas descobertas, se enuncia estar-se perante o divino de se fazer voltar à vida algo que pensáramos irreversivelmente morto. Será que se abriu a caixa de Pandora?... Talvez. Mas recuar não nos é permitido, sendo que alguns mistérios ainda persistem no fundo dessa caixa...

Estes Mensageiros Nanométricos que aqui se apelida como «as miraculosas mensageiras», não são nada menos do que as EVs (vesículas extracelulares) que viajam entre as células para entregar pistas e carga para a próxima geração de terapias, de acordo com os investigadores da SEAS - Escola de Engenharia e Ciências de Harvard John A. Paulson.

Há que referir que, as EVs derivadas de células-tronco ajudam efectivamente as células do coração a se recuperarem após um ataque cardíaco; todavia, os cientistas admitem também não saber exactamente como estas o fazem e se o efeito benéfico é ou não específico para as EVs derivadas de células-tronco, o que permanece de facto e ainda um grande e estranho mistério...

A agora revelada ostensiva funcionalidade no tecido humano foi pelos investigadores da SEAS demonstrada, usando para isso o aqui referido chip «Heart-on-a-chip» que consiste em sensores embutidos que vão continuamente monitorizando as contrações do tecido.

A valorosa equipe da SEAS também conseguiu demonstrar que esses viajantes intercelulares podem ser derivados de Células Endoteliais, que revestem a superfície dos vasos sanguíneos e são mais abundantes e fáceis de manter do que as células-tronco.

Kevin Kit Parker- professor de Bioengenharia e Física Aplicada da família Tarr na SEAS e co-autor sénior do estudo publicado na Science Translational Medicine, explicou de forma sucinta:

"A nossa tecnologia «Organ-on-chip» progrediu até ao ponto em que agora podemos lutar contra os alvos das drogas em vez de lutar contra o design do chip. Com este estudo, nós imitamos uma doença humana - num chip com células humanas -  e desenvolvemos uma nova abordagem terapêutica para tratá-la."

Ataques Cardíacos ou Enfartos do Miocárdio ocorrem quando o fluxo sanguíneo para o coração é bloqueado. Obviamente, a melhor maneira de tratar um ataque cardíaco é restaurar o Fluxo Sanguíneo, mas esse processo pode efectivamente causar mais danos às células do coração.

A chamada lesão de «Isquemia-Reperfusão» (IRI) ou lesão de reoxigenação, ocorre quando o suprimento de sangue retorna ao tecido após um período de falta de oxigénio.

Moran Yadid - pós-doutorado na SEAS e no Instituto Wyss de Engenharia Inspirada na Biologia e primeiro autor do estudo confirma: "A resposta celular ao IRI envolve vários mecanismos, como a sobrecarga de cálcio e protão, stress oxidativo, disfunção mitocondrial e muito mais. Este complexo conjunto de processos representa um desafio para o desenvolvimento de terapias eficazes que podem assim resolver cada um desses problemas."

De acordo com os especialistas «É aí que entram as EVs derivadas do Endotélio (EEVs)». Como essas vesículas são derivadas do tecido vascular - que é ajustado exclusivamente para detectar o stress hipóxico - os investigadores levantaram a hipótese de que a carga que carregam poderia fornecer a protecção directa ao músculo cardíaco.

Os Investigadores da SEAS mapearam então todo o conjunto de proteínas EEV que são, ou podem ser, expressas pelas vesículas. Moran Yadid esclarece:

"Surpreendentemente, embora essas vesículas tenham apenas 150 nanómetros de diâmetro, elas contêm quase 2.000 proteínas diferentes. Muitas dessas proteínas estão relacionadas a processos metabólicos tais como a respiração, a função mitocondrial, a sinalização e a homeostase. Por outras palavras, muitos processos relacionados à resposta cardíaca ao stress. Então, em vez de uma molécula que é terapêutica, pensamos que os Exossomos contêm  um cocktail de moléculas e proteínas que podem, juntas, ajudar as células a manter a Homeostase, lidar com o stress, modificar a acção metabólica, e também a  reduzir a quantidade de lesões."

EEVs no tecido cardíaco humano: o teste que se revelaria frutuoso sobre o não menos miraculoso «Heart-on-a-chip» desenvolvido pelo Disease Biophysics Group na SEAS - Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard John A. Paulson.

                                                               «Heart-on-a-chip»

Os Investigadores da SEAS testando o efeito das EEVs no tecido cardíaco humano - utilizando nesse processo o precioso «Heart-on-a-chip» - tentaram mimetizar a estrutura e função do tecido nativo, conseguindo-o na perfeição. As platafornas «Órgão-sobre-chip» imitando-as, permitiu assim aos investigadores observar, em tempo real, os efeitos das lesões e dos tratamentos no tecido humano.

Neste criterioso processo, os investigadores simularam um Enfarte do Miocárdio mas também a Reoxigenação em Chips que foram infundidos com EEVs  mas também aqueles que não o foram.

Os Investigadores da SEAS descobriram então que, em tecidos tratados com as EEVs, os cardiomiócitos poder-se-iam adaptar melhor às condições de stress e sustentar uma carga de trabalho maior. Os estudiosos prosseguiram assim a sua experiência (ou simulação) induzindo a lesão por cerca de três horas de restrições de oxigénio, seguidas por 90 minutos de reoxigenação e, em seguida, mediram a fração de células mortas e a força contráctil (contração muscular) do tecido.

O Tecido Cardíaco tratado com as EEVs teve efectivamente metade das células mortas, tendo também uma força contráctil quatro vezes maior do que o tecido não-tratado após a lesão.

Esta prestigiada equipe da SEAS também descobriu que, os Cardiomiócitos lesados que foram tratados com EEVs, exibiram um conjunto de proteínas que era mais semelhante aos não-feridos em comparação com as células não-tratadas. Surpreendentemente, esta persistente equipe também observou que, as Células tratadas com EEVs, continuaram a contrair-se mesmo sem a presença de oxigénio.

"As nossas descobertas indicam que as EEVs podem proteger o tecido cardíaco da lesão de reoxigenação, em parte, suplementando as células lesadas com proteínas e moléculas de sinalização que suportam  diferentes processos metabólicos, abrindo assim caminho para novas abordagens terapêuticas."   (Afirmação de André G. Kléber, professor visitante de Patologia da Harvard Medical School e co-autor do estudo)

O professor Kit Parker conclui por sua vez: "As terapias com células Exossómicas podem ser benéficas quando o modelo tradicional de uma molécula, um alvo, simplesmente não cura a doença. Com as vesículas que administramos, acreditamos sinceramente que estamos a adoptar uma abordagem mais agressiva para atingir uma rede de alvos de drogas. Com este nosso órgão na plataforma de chip, estaremos então preparados para usar Exossomos Sintéticos de uma forma terapêutica que pode ser mais eficiente e passível de mais fabricação confiável."

A Pesquisa teve como co-autora Johan U. Lind, ex-bolsista de pós-doutorado na SEAS e actual professora-assistente na Universidade de Copenhague (University of Copenhagen), na Dinamarca; Herdeline Ann M. Ardoña, ex-bolsista de pós-doutorado na SEAS e actual professora-assistente da University of California Irvine; Seen P. Sheehy; Lauren E. Dickinson; Feyisayo Eweje; Maartje MC Bastings; Benjamim Pope; Blakely B. O`Connor; Juerg R. Straubhaar e Bogdan Budnik.

Este estudo foi apoiado pelo Harvard Materials Research Science and Engineering Center e pela National Science Foundation sob a concessão DMR-1420570, e pelo National Center for Advancing Translational Sciences do NIH (...). 

Uma nova abordagem. Uma nova terapêutica e, se possível, uma promissória cura para muitos dos males que nos afligem. O ser humano não é imortal, embora pense que possa agir de igual forma em acessível (e fazível) barreira que se transpõe e edifica sob novos avanços na área médica e biomédica.

Um passo de cada vez. E cada um deles, perfaz o caminho perfeito para a solidificação de resultados e efeitos sobre doenças até aqui incuráveis. Não é fácil, mas é suposto acreditar-se no mensageiro; e neste caso, nas viáveis e mui impressionáveis mensageiras que, miraculosas e em tempo real, nos ditam e supostamente ditarão as melhoras de um futuro que há-de vir; nos seres humanos e não só. 

Quanto aos cientistas do nosso mundo, acredito que fazem milagres, emanando outros tantos mensageiros de iguais e miraculosas menções e pretensões de nos fazerem mais saudáveis e felizes. Por vezes é bom acreditar-se em milagres. Eu acredito!                                                                                                                                                

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