O pulmão é um órgão complexo, cuja função principal é a troca de gases. É o maior órgão do corpo humano e desempenha um papel fundamental na oxigenação de todos os órgãos. Devido à sua estrutura, composição celular e microambiente dinâmico, é difícil de ser reproduzido em laboratório.

Um laboratório especializado desenvolveu uma nova geração de modelos in vitro com foco na modelagem do pulmão e suas doenças. Depois de um primeiro sistema bem-sucedido exibindo características essenciais do pulmão, um pulmão artificial de última geração puramente biológico foi desenvolvido.

O novo pulmão reproduz uma matriz de alvéolos com dimensões semelhantes às humanas reais. É baseado em uma membrana fina e extensível, feita com moléculas encontradas naturalmente no pulmão: colágeno e elastina. A membrana é estável, pode ser cultivada em algumas semanas e suas propriedades elásticas permitem imitar os movimentos respiratórios.

As células a serem cultivadas no novo pulmão são obtidas de pacientes com câncer submetidos a ressecções pulmonares. A segunda geração do pulmão de laboratório pode ser semeada com células alveolares pulmonares saudáveis %u200B%u200Bou doentes. Isso fornece aos médicos uma melhor compreensão da fisiologia do pulmão e uma ferramenta preditiva para triagem de drogas e, potencialmente, também para medicina de precisão, identificando a terapia específica com melhor potencial para ajudar um determinado paciente.

Como uma vantagem adicional, o novo pulmão pode reduzir a necessidade de pesquisas baseadas em modelos animais, que nem sempre mantêm os mesmos resultados quando aplicadas em humanos. A longo prazo, existe a possibilidade de personalizar modelos para pacientes específicos, semeando órgãos com suas próprias células.

Além das aplicações farmacêuticas, os órgãos de laboratório são vistos como tendo o potencial de serem usados %u200B%u200Bna medicina de precisão para testar as células do próprio paciente, a fim de definir a melhor terapia.

Com ferramentas limitadas para o estudo da fibrose, os cientistas têm lutado para desenvolver um medicamento para tratar a doença. Até o momento, existem apenas dois medicamentos já aprovados para uso, Pirfenidona e Nintedanibe, que ajudam a retardar seu progresso.

Entretanto, ambas as drogas tratam apenas um tipo de fibrose pulmonar, a fibrose pulmonar idiopática, sendo que existem vários outros tipos de fibrose pulmonar.

Além disso, as ferramentas existentes não simulam a progressão da fibrose pulmonar ao longo do tempo.

Utilizando o pulmão de laboratório, pesquisadores induziram a fibrose ao introduzir uma proteína que faz com que as células pulmonares saudáveis %u200B%u200Bfiquem doentes, levando à contração e enrijecimento do tecido pulmonar modificado. Isso imita a cicatrização do tecido alveolar do pulmão em pessoas que sofrem da doença.

Os pesquisadores testaram a eficácia do sistema com Pirfenidona e Nintedanibe. Embora cada medicamento funcione de maneira diferente, o sistema mostrou resultados positivos para ambos, sugerindo que a tecnologia do pulmão de laboratório poderia ser usada para testar uma variedade de tratamentos potenciais para a fibrose pulmonar.

*Dr.Silvio Musman
Médico especialista em Pneumologia, Medicina do Esporte e do Sono