Investigadores da Faculdade de Ciências Aplicadas e Engenharia da Universidade de Toronto, Canadá, desenvolveram um novo método de injeção de células saudáveis em olhos danificados. A técnica pode apontar o caminho para novos tratamentos com o potencial de reverter formas de perda de visão atualmente incuráveis.
Em todo o mundo, milhões de pessoas vivem com perda de visão devido a condições como degeneração macular relacionada à idade (DMRI) ou retinite pigmentosa. Ambas são causados pela morte de células na retina, na parte posterior do olho.
“As células responsáveis pela visão são os fotorrecetores, que têm uma relação íntima com outro tipo de célula conhecido como células do epitélio pigmentado da retina (EPR)”, referiu a investigadora Molly Shoichet.
“Na degeneração macular relacionada à idade, as células do epitélio pigmentado da retina morrem primeiro e isso causa a morte dos fotorrecetores.”
Muitos investigadores experimentaram tratamentos baseados na injeção de fotorrecetores saudáveis ou células do epitélio pigmentado da retina no olho para substituir as células mortas. Mas integrar as novas células ao tecido existente é um grande desafio, e a maioria das células injetadas também acaba por morrer.
Molly Shoichet e sua equipa são especializados no uso de biomateriais projetados, conhecidos como hidrogéis, para promover a sobrevivência de células recém-injetadas após o transplante. Os hidrogéis garantem uma distribuição uniforme das células, reduzem a inflamação e promovem a cura do tecido nos primeiros dias críticos após a injeção. Eventualmente, degradam-se naturalmente, deixando para trás as células saudáveis.
Em 2015, os investigadores usaram hidrogéis para injetar células fotorrecetoras saudáveis em retinas danificadas num modelo de rato. Embora os investigadores tenham observado algumas reconstruções na visão, os benefícios foram limitados, então começaram a pensar com mais cuidado sobre as relações entre as células EPR e os fotorrecetores.
“Epitélio pigmentado da retina e fotorreceptores são considerados como uma unidade funcional – se um tipo de célula morre, o outro também morre”, esclareceu diz Molly Shoichet, e por isso “perguntamo-nos se a administração conjunta de ambos os tipos de células teria um impacto maior na restauração da visão”.
Tal como acontece com os fotorrecetores, muitos investigadores tentaram implantar células de epitélio pigmentado da retina, mas ninguém tinha então integrado os dois tipos de células num único tratamento. Mais uma vez, os hidrogéis apontaram para uma solução.
“O que outros grupos de investigadores têm feito normalmente é injetar fotorrecetores numa solução salina, o que muitas vezes resulta em células agrupadas, ou implantar cirurgicamente uma camada de células de epitélio pigmentado da retina geralmente cultivadas num filme de polímero”, esclareceu a investigadora.
“O nosso hidrogel é viscoso o suficiente para garantir uma boa distribuição de ambos os tipos de células na seringa, mas também tem importantes propriedades de redução de cisalhamento para facilitar a injeção através da agulha muito fina necessária para esta operação”, acrescentou Shoichet. “A combinação dessas propriedades abriu uma nova estratégia para a entrega bem-sucedida de várias células.”
A equipa de Molly Shoichet testou a coinjeção num modelo de rato degenerativo semelhante à degeneração macular relacionada à idade. Em artigo publicado recentemente na revista Biomaterials, os investigadores referem que os ratos que receberam a coinjeção recuperaram cerca de 10% da acuidade visual normal, e os que receberam os tipos de células individualmente mostraram pouca ou nenhuma melhora.
Os Ratos coinjetados também foram mais ativos em câmaras escuras do que em câmaras claras, mostrando que estes animais noturnos podiam mais uma vez distinguir luz e sombra.
“Ainda me lembro dos longos dias de testes comportamentais”, lembrou Nick Mitrousis, investigador da equipa de Shoichet e principal autor do artigo.
O investigador esclareceu: “Projetamos a experiência de forma que não se soubesse quais ratos que tinham recebido o tratamento e quais os que receberam um placebo. Quando alguns dos ratos começaram a responder, fiquei vacilando entre o otimismo de que a experiência poderia ter realmente funcionado e a preocupação de que a recuperação dos ratos podem simplesmente ser divididos entre os diferentes grupos de tratamento.”
As preocupações eram infundadas: descobriu-se que o tratamento com injeção conjunta realmente surtiu efeito. Mas tanto Nick Mitrousis como Molly Shoichet alertam que há um longo caminho entre estes resultados preliminares e um ensaio que pode eventualmente chegar à clínica.
“Primeiro, precisamos demonstrar o benefício desta estratégia em vários modelos animais”, disse Molly Shoichet. “Também precisaremos de uma fonte de células fotorrecetoras humanas e de uma maneira de melhorar ainda mais a sobrevivência celular, nas quais estamos a trabalhar. Ainda assim, estamos muito animados com esses dados e sempre abertos à colaboração para levar a investigação para a frente.”
