Revolução na pesquisa embrionária: novas técnicas para estudar malformações da medula espinhal

São PauloCientistas da UCL desenvolveram sensores para medir a força nos cérebros e medulas espinhais de embriões de galinha em desenvolvimento. O objetivo é entender melhor e prevenir defeitos congênitos como a espinha bífida. O estudo, realizado em parceria com a Universidade de Pádua e o Instituto Veneto de Medicina Molecular (VIMM), foi publicado na revista Nature Materials.

Cientistas estão desenvolvendo novas biotecnologias para medir as forças mecânicas que os embriões utilizam durante seu crescimento. Essas forças são essenciais para a formação de órgãos e sistemas do corpo, como o tubo neural que se transforma no sistema nervoso central.

A cada ano, cerca de um em cada 2.000 recém-nascidos na Europa apresentam defeitos congênitos na medula espinhal. Estudos tradicionais sobre genes e moléculas não conseguiram explicar completamente esses problemas. Atualmente, os cientistas estão investigando como as forças físicas nos tecidos influenciam o desenvolvimento do embrião. Isso é difícil de estudar porque as medulas espinhais embrionárias são muito pequenas e delicadas.

Para enfrentar esses desafios, os cientistas:

• Produziram sensores de força minúsculos com impressão 3D (cerca de 0,1mm de largura) diretamente no sistema nervoso em desenvolvimento de embriões de galinha.
• Aplicaram um líquido diretamente nos embriões que, ao ser exposto a um laser potente, transformou-se em um sólido semelhante a uma mola.
• Esse sólido se fixou à medula espinhal em crescimento e se deformou devido às forças mecânicas geradas pelas células dos embriões.

Sensores mediram forças extremamente pequenas, cerca de um décimo do peso de um cílio. Para garantir um desenvolvimento normal, as forças positivas precisam ser mais fortes que as negativas. Pesquisadores medem essas forças para encontrar medicamentos que possam aumentar as forças positivas ou reduzir as negativas, ajudando a prevenir defeitos congênitos como a espinha bífida. Esses medicamentos também podem melhorar os benefícios do ácido fólico durante a gravidez, já conhecido por ajudar a prevenir esses problemas.

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A pesquisadora de pós-doutorado, Dra. Eirini Maniou, liderou o estudo. Ela afirmou que a utilização de novos materiais e microscopia avançada pode transformar nossa compreensão sobre o desenvolvimento embrionário. Essa pesquisa pode contribuir para a criação de novas formas de prevenir e tratar problemas relacionados ao sistema nervoso central.

A equipe descobriu que sua tecnologia funciona com células-tronco humanas enquanto elas se transformam em células da medula espinhal. No futuro, isso pode permitir que cientistas comparem células-tronco de pessoas saudáveis com as de pessoas com espinha bífida. Isso poderá ajudar a entender por que algumas pessoas desenvolvem essa condição.

Dr. Gabriel Galea, do Instituto de Saúde Infantil Great Ormond Street da UCL, ressaltou que esta tecnologia pode ser aplicada de diversas formas. Ele espera que outros grupos de pesquisa comecem a utilizá-la também.

O professor Nicola Elvassore, da Universidade de Pádua e do VIMM, um dos coautores principais, afirmou que essa descoberta nos ajuda a compreender melhor as forças mecânicas no desenvolvimento embrionário. Esse conhecimento oferece novas maneiras de prevenir condições como a espinha bífida. Medir essas forças com precisão representa um grande avanço.

Esta descoberta pode revolucionar a pesquisa biomédica ao oferecer novas maneiras de prevenir e tratar defeitos congênitos. O avanço alcançado neste estudo demonstra a eficácia da tecnologia moderna e a importância da colaboração entre diferentes áreas.