Em 2020, a escassez ligada à pandemia tornou indisponível por quase um ano um gel laboratorial essencial. Para resolver o problema, Jane Baude, que começava o doutorado na UC Santa Barbara, e o professor Ryan Stowers criaram um substituto sintético: uma membrana sintética destinada a sustentar células epiteliais mamárias, as células que formam os ductos produtores de leite e que podem tornar‑se cancerosas.
No laboratório, a equipa desenvolveu um gel à base de algas e publicou os resultados na revista Science Advances. O material não só suporta o desenvolvimento de tecido mamário normal, como também pode ser modificado para que os pesquisadores controlem o padrão de crescimento celular, alterando propriedades mecânicas e bioquímicas.
O equivalente natural dessa estrutura é a membrana basal, uma fina rede proteica que envolve as células. A maior parte das membranas basais comerciais usadas em investigação é extraída de tumores de rato, por isso a equipa procurou um sistema sintético mais modulável. Baude partiu de um gel já estudado e testou muitas combinações de peptídeos curtos, ajustando o gel até igualar capacidades-chave do Matrigel. Também variaram a reticulação e o comprimento das cadeias poliméricas para mudar a rigidez e a resposta do gel a forças, o que permitiu separar efeitos mecânicos dos bioquímicos.
Encontraram combinações de sinais que suportam desenvolvimento saudável e outras que mimetizam condições que tornam as células mais propensas a tornar‑se cancerosas. Em condições adequadas, as células no gel produziram a própria membrana basal; com sinais inadequados, produziram proteínas diferentes e não se desenvolveram corretamente. Stowers e colegas planeiam testar até que ponto podem controlar as condições iniciais do gel para moldar o desenvolvimento, incluindo a possibilidade de cultivar tecidos complexos ou órgãos a partir de células de pacientes.
Palavras difíceis
- escassez — falta ou redução da disponibilidade de algo
- membrana basal — fina camada proteica que envolve células
- epitelial — relativo ao tecido que reveste superfícies corporaisepiteliais
- peptídeo — pequena cadeia simples de aminoácidospeptídeos
- reticulação — ligações entre cadeias que formam rede
- rigidez — resistência do material à deformação
- mimetizar — imitar características de algo naturalmimetizam
Dica: passe o mouse, foque ou toque nas palavras destacadas no artigo para ver definições rápidas enquanto lê ou ouve.
Perguntas para discussão
- Que vantagens tem usar um gel sintético em vez de membranas extraídas de tumores de rato?
- Como a capacidade de controlar propriedades mecânicas e bioquímicas pode influenciar a investigação sobre cancro?
- Que benefícios e desafios vê na possibilidade de cultivar tecidos complexos ou órgãos a partir de células de pacientes?
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