p O filme "Avatar" não é o único blockbuster em 3-D que faz sucesso neste inverno. Uma equipe de cientistas de Houston revelou esta semana uma nova técnica para o cultivo de culturas de células 3-D, um salto tecnológico da placa de Petri plana que poderia economizar milhões de dólares em custos de testes de drogas. A pesquisa é relatada em Nature Nanotechnology . p A técnica tridimensional é fácil o suficiente para a maioria dos laboratórios configurar imediatamente. Ele usa forças magnéticas para levitar as células enquanto elas se dividem e crescem. Em comparação com culturas de células cultivadas em superfícies planas, as culturas de células 3-D tendem a formar tecidos que se assemelham mais aos do interior do corpo.

p "Há um grande impulso agora para encontrar maneiras de cultivar células em 3-D porque o corpo é 3-D, e as culturas que mais se assemelham ao tecido nativo devem fornecer melhores resultados para testes de drogas pré-clínicos, "disse o co-autor do estudo, Tom Killian, Ph.D., professor associado de física da Rice University. “Se você pudesse melhorar a precisão dos exames iniciais de drogas em apenas 10 por cento, estima-se que você poderia economizar até US $ 100 milhões por medicamento. "

p Para pesquisas sobre câncer, o "andaime invisível" criado pelo campo magnético vai além de seu potencial para produzir culturas de células que mais lembram tumores reais, o que por si só seria um avanço importante, disse o co-autor Wadih Arap, M.D., Ph.D., professor do David H. Koch Center da University of Texas M.D. Anderson Cancer Center.

p Para fazer as células levitarem, a equipe de pesquisa modificou uma combinação de nanopartículas de ouro e partículas virais projetadas chamadas "fago" que foi desenvolvido no laboratório de Arap e Renata Pasqualini, Ph.D., também do Centro Koch. Este "nanobuttle" direcionado pode fornecer cargas úteis a órgãos ou tecidos específicos.

p "Um próximo passo lógico para nós será usar essa propriedade magnética adicional de maneiras direcionadas para explorar possíveis aplicações na imagem e no tratamento de tumores, "Arap disse.

p A modelagem 3-D levanta outra possibilidade interessante de longo prazo. "Este é um passo para construir melhores modelos de órgãos em laboratório, "Disse Pasqualini.

p A nova técnica é um exemplo da inovação que pode resultar quando especialistas vêm juntos de áreas distintas. Killian estuda átomos ultracold e usa campos magnéticos bem ajustados para manipulá-los. Ele estava trabalhando com o bioengenheiro da Rice, Robert Raphael, Ph.D., por vários anos em métodos para usar campos magnéticos para manipular células. Então, quando o amigo de Killian, Glauco Souza, Ph.D., em seguida, um Odyssey Scholar estudando com Arap e Pasqualini, mencionou que estava desenvolvendo um gel que poderia carregar células cancerosas com nanopartículas magnéticas, isso levou a uma nova ideia.

p "Nós nos perguntamos se seríamos capazes de usar campos magnéticos para manipular as células depois que meus géis colocassem nanopartículas magnéticas neles, "disse Souza, que deixou o M.D. Anderson em 2009 para cofundar a Nano3D Biosciences (www.n3dbio.com), uma startup que posteriormente licenciou a tecnologia de Rice e M.D. Anderson.

p As nanopartículas, neste caso, são minúsculos pedaços de óxido de ferro. Estes são adicionados a um gel que contém fago. Quando as células são adicionadas ao gel, o fago faz com que as partículas sejam absorvidas pelas células em algumas horas. O gel é então lavado, e as células carregadas com nanopartículas são colocadas em uma placa de Petri cheia de um líquido que promove o crescimento e a divisão celular.

p No novo estudo, os pesquisadores mostraram que, ao colocar um ímã do tamanho de uma moeda sobre a tampa do prato, eles poderiam levantar as células do fundo do prato, concentre-os e deixe-os crescer e se dividir enquanto estão suspensos no líquido.

p Um experimento importante foi realizado em colaboração com Jennifer Molina, um estudante de pós-graduação no laboratório de Maria-Magdalena Georgescu, Ph.D., um professor associado do Departamento de Neuro-Oncologia do M.D. Anderson, em que a técnica foi usada em células tumorais cerebrais chamadas glioblastomas. Os resultados mostraram que as células cultivadas no meio 3-D produziram proteínas semelhantes às produzidas por tumores de gliobastoma em camundongos, enquanto as células cultivadas em 2-D não mostraram essa semelhança.

p Souza disse que a Nano3D Biosciences está conduzindo testes adicionais para comparar como o novo método se compara aos métodos existentes de cultivo de culturas de células 3-D. Ele disse que tem esperança de que forneça resultados tão bons, se não melhor, do que técnicas de longa data que usam andaimes 3-D.

p Rafael, um co-autor do artigo, professor associado de bioengenharia e membro da Rice's BioScience Research Collaborative, disse, "A beleza desse método é que ele permite que as interações células-células naturais conduzam a montagem de estruturas de microtêxteis 3-D. O método é bastante simples e deve ser um bom ponto de entrada no cultivo de células 3-D para qualquer laboratório interessado em descoberta de drogas, biologia de células-tronco, medicina regenerativa ou biotecnologia. "