Os pesquisadores da Monash University criaram o primeiro hidrogel de nanocelulose à base de plantas bioativas para apoiar o crescimento organoide e ajudar a reduzir significativamente os custos de estudos sobre câncer e COVID-19.

Esta descoberta por pesquisadores da BioPRIA (Bioresource Processing Institute of Australia), O Departamento de Engenharia Química da Monash University e o Monash Biomedicine Discovery Institute desenvolverão organóides mais baratos, mais rápido e com mais ética.

O hidrogel também pode melhorar o rastreamento de drogas e a modelagem de doenças infecciosas, como COVID-19; doenças metabólicas, como obesidade e diabetes; e câncer.

As evidências, publicado em Ciência Avançada , emergem como uma descoberta promissora para o crescimento de organóides para testes laboratoriais essenciais em todo o mundo. Com testes adicionais, este hidrogel pode estar disponível para pesquisadores e profissionais de saúde em todo o mundo em menos de 12 meses.

Os géis de nanocelulose custam apenas centavos para cada 10ml usado, em comparação com US $ 600 ou mais para o padrão ouro atual.

Sobre tudo, os géis de nanocelulose são totalmente à base de plantas, prevenir a colheita de órgãos de animais e biomoléculas desconhecidas para qualquer teste médico avançado.

O professor Gil Garnier e o Dr. Rodrigo Curvello do BioPRIA do Departamento de Engenharia Química da Monash University conduziram o estudo.

"Os organoides fornecem um modelo robusto para as principais aplicações em biomedicina, incluindo triagem de drogas e modelagem de doenças. Mas as abordagens atuais continuam caras, bioquimicamente variável e indefinida, "Professor Garnier, Diretor da BioPRIA, disse.

“Esses são os principais obstáculos para os estudos fundamentais de pesquisa e a tradução de organoides para clínicas. Matrizes alternativas capazes de sustentar sistemas organoides são necessárias para reduzir drasticamente os custos e eliminar a falta de confiabilidade de biomoléculas desconhecidas.

"Como o hidrogel de nanocelulose não contém animais, sua composição é controlada perfeitamente e reproduzível - ao contrário do progresso atual - e imita totalmente as condições do corpo humano. "

Os organoides são tridimensionais, Versões miniaturizadas e simplificadas de órgãos produzidos in vitro que podem replicar comportamentos e funcionalidades de órgãos desenvolvidos.

Comumente chamados de 'órgãos em um prato' ou 'miniorgãos', os organóides são uma excelente ferramenta para estudar processos biológicos básicos. Por meio de organoides, podemos entender como as células interagem em um órgão, como as doenças os afetam e os efeitos das drogas na redução de doenças.

Organoides são gerados a partir de embriões, adulto, células-tronco pluripotentes ou pluripotentes induzidas, bem como de tecidos primários saudáveis ​​ou cancerosos. Para uso de longo prazo, os organóides são comumente incorporados em uma matriz Engelbreth-Holm Swarm (EHS) derivada da membrana basal reconstituída do sarcoma de camundongo.

Atualmente, a cultura organoide é dependente deste material caro e indefinido derivado de tumor que impede sua aplicação em triagem de alto rendimento, medicina regenerativa e diagnósticos.

"Nosso estudo foi essencialmente capaz de usar um hidrogel de nanocelulose à base de plantas que pode replicar o crescimento de organóides do intestino delgado derivados de camundongos, "Dr. Curvello disse.

"É essencialmente feito de 99,9% de água e apenas 0,1% de sólidos, funcionalizado com um peptídeo adesivo de célula única. As nanofibras de celulose estão ligadas a sais que fornecem o microambiente necessário para o crescimento e proliferação organoide do intestino delgado.

"O gel de nanocelulose projetada representa uma alternativa sustentável para o crescimento de organóides, contribuindo para a redução dos custos dos estudos sobre doenças de interesse global, particularmente nos países em desenvolvimento. "