Os cientistas desenvolveram um “coração em um chip” (HOC) tridimensional que imita o tecido cardíaco humano com uma precisão sem precedentes, potencialmente revolucionando a forma como os medicamentos cardiovasculares são testados e como as doenças cardíacas são tratadas. As doenças cardiovasculares são a causa de morte número um em todo o mundo, e esta tecnologia aborda um gargalo crítico: a dificuldade de testar medicamentos com segurança e compreender as respostas do coração sem arriscar vidas humanas.
O problema com os métodos de teste atuais
Tradicionalmente, avaliar como um medicamento ou doença afeta o coração requer modelos animais (que nem sempre se traduzem bem em humanos) ou ensaios clínicos com pacientes reais. Este novo HOC oferece um meio-termo: um tecido cardíaco funcional e pulsante, projetado em laboratório que pode responder de forma previsível aos medicamentos. A principal inovação é a sua capacidade de monitorar a atividade tanto no nível tecidual quanto no nível celular em tempo real.
Os HOCs anteriores não tinham esta detecção de alta resolução, o que significa que não conseguiam detectar de forma fiável alterações subtis em células cardíacas individuais – um factor crucial, uma vez que muitas doenças cardíacas começam com disfunção a nível microscópico.
Como funciona o “coração em um chip”
A equipe de pesquisa de instituições canadenses criou o HOC usando células do músculo cardíaco e do tecido conjuntivo colhidas de ratos. Estas células foram incorporadas numa matriz de gel promotora de crescimento e semeadas em chips de silício flexíveis. O sistema incorpora dois tipos de sensores:
- Sensores em escala macro: Os pilares elásticos se deformam a cada batimento cardíaco, medindo a força contrátil geral.
- Sensores em microescala: Pequenas gotículas de hidrogel (50 micrômetros de tamanho) capturam tensões mecânicas locais no nível celular.
Esta plataforma de detecção dupla permite aos cientistas ver como as forças geradas pelas células influenciam o comportamento dos tecidos, incluindo o crescimento, a cura e até a progressão do cancro. A equipe demonstrou com sucesso a funcionalidade do HOC tratando-o com noradrenalina (para aumentar a atividade cardíaca) e blebbistatina (para diminuí-la), ambas produzindo as respostas esperadas.
Por que isso é importante: medicina de precisão para doenças cardíacas
Este avanço tem implicações imediatas para o desenvolvimento de medicamentos. O HOC agora pode ser usado para rastrear compostos antes de testes em humanos, acelerando o processo e reduzindo o risco. Mais importante ainda, abre a porta para a medicina personalizada : a capacidade de testar as células do próprio paciente em relação a vários tratamentos para identificar a opção mais eficaz antes de prescrever medicamentos.
“Esta descoberta aproxima-nos ainda mais da verdadeira saúde de precisão”, afirma Houman Savoji, investigador principal. “Dando-nos a capacidade de identificar o medicamento mais eficaz para cada pessoa antes mesmo de o tratamento ser administrado.”
Direções Futuras
A equipe planeja simular distúrbios cardíacos específicos, como cardiomiopatia dilatada e arritmias, usando células de pacientes com essas condições. Isto permitirá testes mais realistas e poderá levar a terapias direcionadas. O “heart-on-a-chip” representa um passo significativo em direção a um futuro onde os tratamentos cardíacos são adaptados às necessidades individuais, melhorando os resultados e reduzindo a carga global das doenças cardiovasculares.
