p Abrindo caminho para testar drogas experimentais em ambientes mais realistas, cientistas do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) descobriram como fazer pequenas colônias de células crescerem de novas maneiras úteis dentro de placas de Petri. p As descobertas da equipe de pesquisa podem ajudar os designers de tecnologias "lab-on-a-chip" em miniatura a cultivar colônias tridimensionais de células cancerosas do fígado dentro das minúsculas câmaras de um chip, em vez das colônias meramente bidimensionais que eles geralmente podem cultivar agora. Uma vez que muitos tumores de tecido sólido são eles próprios tridimensionais, Matrizes de células 3-D poderiam fornecer ambientes biológicos mais realistas para o teste de produtos farmacêuticos do que aqueles que estão disponíveis atualmente.

p "Como as linhas de células tumorais são comumente usadas para testar compostos anticâncer, a comunidade biomédica está procurando ativamente maneiras de testar essas drogas em culturas de células 3-D, "disse Darwin Reyes-Hernandez, um engenheiro biomédico no NIST. "Nossas descobertas podem ajudar a preencher a lacuna entre as análises de células em laboratório e em criaturas vivas, uma lacuna que atualmente limita os processos de descoberta de medicamentos. "

p Para cumprir a promessa da tecnologia lab-on-a-chip, o interior do chip precisa ter muitos recursos em comum com o próprio corpo, como muitos tipos de células diferentes crescendo na presença umas das outras. Os cientistas já podem explorar o que um único tipo de célula faria na presença de uma molécula de droga simplesmente cultivando-as juntas em uma placa de Petri de laboratório. Mas as drogas devem agir no corpo, não apenas um experimento de laboratório. Para estudar as interações célula-célula de forma controlada, cientistas cultivam vários tipos de células no prato, fazendo com que cada tipo cresça em um local diferente, alterando as características da superfície de crescimento, uma técnica chamada micropadronização.

p A equipe NIST, cujos membros são especializados em tecnologias microfluídicas que formariam grande parte do laboratório no ambiente físico de um chip, inicialmente tinha o objetivo de fazer dois tipos diferentes de células humanas crescerem lado a lado em uma superfície:células de câncer de fígado, bem como células endoteliais, que revestem os vasos sanguíneos do corpo e são essenciais para a progressão do câncer. Apenas encontrar uma maneira de criar esse limite compartilhado entre dois tipos de células teria sido uma realização valiosa, de acordo com o membro da equipe Kiran Bhadriraju, um pesquisador convidado do NIST que está visitando da Theiss Research em La Jolla, Califórnia. As tecnologias existentes para criar essas co-culturas micropadronizadas são complicadas, ele disse, e não é facilmente usado em testes farmacêuticos em grande escala.

p A equipe teorizou que quando eles revestiram a superfície com dois adesivos diferentes - fibronectina sozinha e um composto de fibronectina e outras substâncias chamadas de material adesivo de células híbridas (hCAM) - as células cancerosas do fígado prontamente aderiram apenas ao hCAM, enquanto as células endoteliais aderem à fibronectina. Experimentos preliminares validaram seu palpite, e a descoberta forneceu aos cientistas do NIST uma maneira de criar co-culturas do tumor e das células endoteliais onde desejassem.

p Criar o limite compartilhado que eles procuraram inicialmente foi uma conquista por si só, mas havia mais por vir. Quando eles tiraram imagens das células usando uma técnica conhecida como microscopia confocal a laser, a equipe também descobriu que as células na superfície hCAM desenvolveram matrizes em camadas em três dimensões. Adicionando uma terceira proteína chamada transglutaminase - uma enzima pegajosa que une as moléculas de proteína - eles poderiam fazer as células cancerosas do fígado, em vez de formar matrizes com apenas uma única célula de espessura, dando-lhes controle sobre o processo.

p Conhecendo esta relação relativamente simples entre os produtos químicos, células cancerígenas de superfície e de fígado podem ser úteis para a cultura de células cancerosas em conjunto com tipos de células completamente diferentes, ele diz, e pode permitir que essas pequenas culturas de células sejam ampliadas para o tipo de trabalho de alto rendimento que uma empresa farmacêutica precisaria para testar um grande número de candidatos a medicamentos.

p "Esperamos que outras linhas de células cancerosas possam ser usadas para micropadrões de co-culturas semelhantes, "disse Bhadriraju." Embora a linha de células de câncer de fígado usada aqui seja uma linha de células importante para a indústria farmacêutica para testar drogas anticâncer, não testamos ainda se outros tipos de células cancerosas formarão os mesmos tipos de estruturas 3-D. Mas estamos otimistas, já que essas proteínas com as quais revestimos a superfície são comumente usadas com outros tipos de células cancerosas. " p Esta história foi republicada por cortesia do NIST. Leia a história original aqui.