Português criou um Google Maps para o cérebro

E se a identificação de uma lesão cerebral tivesse coordenadas tão exactas quanto as que podemos inserir num aparelho de GPS? Isso permitiria aos médicos fazer diagnósticos mais rigorosos, criando condições para terapias mais eficazes. É a isso que abre a porta um software desenvolvido por Paulo Rodrigues, um informático português de 34 anos. Esta espécie de “Google Maps do cérebro”, como lhe chama o investigador radicado em Barcelona, gera um mapa 3D do cérebro humano a partir das imagens produzidas durante exames de ressonância magnética.

Apesar de todos os avanços que a tecnologia sofreu nos últimos anos, os médicos não têm capacidade de analisar muita da informação gerada numa ressonância magnética. As imagens obtidas são planas, a duas dimensões. Quando chegam às mãos do neurologista será possível dizer que “há uma lesão nesta ou naquela parte do cérebro”, mas não há uma capacidade de identificação exaustiva do problema existente. Este é um órgão “muito mais complexo do que isto, com centenas de milhares de ligações”, explica Paulo Rodrigues.

Tendo isto em consideração, o que o seu software faz é, a partir das várias imagens obtidas pela ressonância magnética, gerar um mapa a três dimensões de todas as ligações nervosas do cérebro. Este modelo em 3D do cérebro torna-o “mais tangível”. Em vez de uma identificação genérica da área cerebral em que é detectada uma lesão, o médico pode receber um diagnóstico mais preciso: “Há uma lesão com estas coordenadas, com aquele tamanho e determinado volume. Essa lesão faz parte da conexão do circuito motor, que está afectado a 10%”, exemplifica o engenheiro e investigador. Ou seja, com esta inovação é possível localizar e quantificar com exactidão as propriedades do que está errado no cérebro de cada pessoa.

Foi com este software que Paulo Rodrigues criou, em Abril de 2013, uma empresa – a Mint Labs (abreviatura de Medical Inovation and Technology Laboratories), que funciona em Barcelona, para onde se tinha mudado para fazer o pós-doutoramento. Apesar de encarar o serviço prestado como um negócio, o informático português diz, todavia, que, nesta fase, “não está preocupado em gerar receitas”. A prioridade é pôr este Google Maps do cérebro ao serviço da ciência.

Para isso, a empresa está a colaborar com vários hospitais em Espanha e nos Estados Unidos que fazem investigação clínica, como são exemplos os hospitais universitários Clínic e Bellvitge, na cidade catalã, ou a Universidade da Califórnia São Francisco, nos EUA. “O que nos interessa é tentar ajudar os clínicos a descobrir o que se passa com o cérebro quando tem doenças como a esclerose múltipla, a Parkinson ou a Alzheimer”, afiança Rodrigues.

Para poder ser usada facilmente por médicos e investigadores, a plataforma informática da Mint Labs funciona de forma relativamente simples. Desde logo, não precisa da instalação de qualquer programa informático para que se torna acessível, servindo-se do browser de acesso à Internet como interface. Para efectuar o carregamento das imagens, bastará aos utilizadores arrastar os ficheiros respectivos para o local indicado, num sistema (drag and drop) muito próximo daquele que é usado para ferramentas de partilha de ficheiros como o Drop Box, por exemplo.

A ideia é que fosse possível fazer o processamento das imagens “só com um clique”, explica Paulo Rodrigues. Na prática, são três os passos necessários: depois de feito o upload dos ficheiros, o clínico ou investigador seleciona aquilo que quer saber a partir das imagens digitalizadas que foram carregadas e, passados uns minutos, recebe um relatório com a descrição do cérebro do doente.

Tudo funciona através de computação em nuvem. As imagens das ressonâncias magnéticas carregadas pelos médicos dos centros de investigação parceiros da empresa são guardadas em servidores da Google, com quem a Mint Labs tem um acordo para o armazenamento. Até ao momento, são cerca de 30.000 imagens digitalizadas, que correspondem a 4000 pessoas que se encontram nestes arquivos. O objectivo, ambiciona Paulo Rodrigues, é criar na Internet “a maior base de dados do mundo de imagens cerebrais”.

Com essa informação na mão, será possível desenvolver com um grau de exactidão cada vez maior um modelo em 3D do cérebro saudável, bem como estabelecer comparações tendo em conta as alterações que este órgão sofre quando é afectado por uma determinada doença. A detecção das doenças neurológicas baseia-se hoje sobretudo em sintomas que muitas vezes se manifestam num estádio já adiantado da patologia. Este conhecimento mais rigoroso de todas as ligações que se estabelecem no cérebro permitirão, por isso, um diagnóstico mais preciso, mas abre também caminho a diagnósticos mais precoces. “Com isso podem começar-se novos tratamentos que podem atrasar ou diminuir o avanço da doença e eventualmente tentar preveni-la”, acredita.”

Fonte: http://www.publico.pt/ciencia/noticia/portugues-criou-um-google-maps-para-o-cerebro-humano-1720647?page=-1

Comentário do Bloguista: Este software permite que exista desde logo um conhecimento mais minucioso do cérebro levando a que um diagnóstico seja efectuado de forma mais precisa. Permite desta forma que o médico consiga identificar mais facilmente a zona de lesão ou o que se passa neste órgão, nomeadamente as alterações que sofre aquando o doente sofrer de Alzheimer ou qualquer outra doença associada a problemas no cérebro. Para além desta aplicação este mapa 3D permitirá uma melhor caracterização dos doentes para ensaios clínicos levando a uma categorização mais apurada e precisa dos mesmos. As mudanças que ocorrerem no cérebro quer seja durante um ensaio clínico ou durante a progressão de uma doença neurológica podem então ser mais facilmente observadas o que permite também uma avaliação mais objectiva e concreta. A criação de uma base de dados de imagens cerebrais permite também que seja possível comparar e desta forma ajudar no diagnóstico mais rápido e acertado de qualquer outro paciente que apresente uma ressonância com as mesmas características.

Usar as próprias células para combater o cancro? Sim, e com resultados promissores

O sistema imunitário deveria combater todos os elementos estranhos ao organismo, mas falha – pelo menos a partir de certo momento – no combate ao cancro. Talvez porque as células cancerígenas sejam, na verdade, as próprias células do organismo, talvez porque estas células consigam contornar a ação do sistema imunitário. Seja como for os cientistas têm tentado potenciar as defesas naturais do organismo. Uma nova proposta foi apresentada esta semana na conferência anual da Associação Americana para os Avanços na Ciência (American Association for the Advancement for Science, AAS).

A técnica consiste em recolher algumas células imunitárias do doente – em particular as células T -, alterá-las de maneira a que elas consigam identificar e atacar as células tumorais e voltar a introduzi-las no organismo como se uma vacina se tratasse, explicou o Guardian. Os primeiros ensaios clínicos para esta “vacina” já começaram e destinam-se a doentes com cancro no sangue, em particular leucemia linfoblástica aguda.

“Há razões para estar otimista e há razões para estar pessimista”, disse Stanley Ridel, investigador no Centro de Investigação em Cancro Fred Hutchinson, citado pelo Guardian. Os resultados dos ensaios clínicos são promissores, mas os efeitos secundários continuam a ser um problema – alguns doentes reagiram negativamente à toxicidade do tratamento e morreram, segundo o Independent.

94% dos 35 doentes com leucemia linfoblástica aguda viram os sintomas desaparecer completamente, embora possam reaparecer;

Mais de 50% dos doentes com linfoma apresentaram remissão do cancro;

Num grupo com linfoma não-Hodgkin, os sintomas diminuíram em 80% dos casos;

Os doentes em remissão têm sido seguidos ao longo dos últimos 18 meses sem sinais de regresso da doença.

A importância desta terapia é que pode ser a última alternativa para os doentes que só têm dois a cinco meses de vida, com a vantagem de que se espera que estas células imunitárias “modificadas” não desapareçam do organismo do doente.

“Estas células têm a capacidade de proliferar. Têm a capacidade de sobreviver muito tempo como células de memória e têm a capacidade para se diferenciarem em linhagens eficazes, necessárias para mediar a atividade antitumor”, disse Stanley Ridel, citado pelo Independent. O trabalho desenvolvido por Chiara Bonini, investigadora no Instituto Científico San Raffaele (Milão), também apresentado na conferência, mostra que outras células T modificadas podem manter-se no organismo dos doentes durante 14 anos, noticiou o Telegraph."

Fonte: http://observador.pt/2016/02/16/usar-as-proprias-celulas-combater-um-cancro-na-medula/

Comentário do bloguista: Esta semana na conferência anual da Associação Americana para os Avanços na Ciência foi apresentada uma proposta de uma nova "vacina". A técnica consiste em recolher algumas células imunitárias do doente – em particular as células T -, alterá-las de maneira a que elas consigam identificar e atacar as células tumorais e voltar a introduzi-las no organismo como se uma vacina se tratasse. Esta "vacina" destina-se a doentes com cancro no sangue, em particular leucemia linfoblástica aguda. A leucemia linfoblástica aguda desenvolve-se quando a medula óssea – responsável por gerar as células do sangue e do sistema imunitário – produz uma grande quantidade de linfoblastos imaturos. A doença evolui rapidamente e pode ser mortal em poucos meses. A importância desta terapia é que pode ser a última alternativa para os doentes que só têm dois a cinco meses de vida, com a vantagem de que se espera que estas células imunitárias “modificadas” não desapareçam do organismo do doente

Descoberta causa da esclerose lateral amiotrófica

Cientistas traçaram o rasto aos aglomerados tóxicos de proteínas que matam os neurónios motores

Investigadores dos Estados Unidos conseguiram pela primeira vez traçar o rasto aos aglomerados tóxicos de uma proteína que causam uma parte dos casos de esclerose lateral amiotrófica (ELA), doença neurodegenerativa sem cura que afeta progressivamente os músculos, e acaba por conduzir à morte quando o doente deixa de conseguir respirar.

Revelando a forma como estas proteínas se amontoam nas células - nos neurónios motores -, causando a sua morte, a descoberta abre caminho a novas terapêuticas, para tentar impedir a aglomeração de proteínas nas células, ou para neutralizar o seu efeito nocivo, segundo os autores do estudo.

"É um grande passo", diz a principal autora do trabalho, Elizabeth Proctor, da Universidade da Carolina do Norte, "porque até agora ninguém sabia quais eram as interações tóxicas na origem da morte dos neurónios motores nestes pacientes".

O estudo, cujos resultados foram publicados na revista Proceedings of the National Academy of Sciences no final de 2015, revela assim um potencial alvo terapêutico - o aglomerado proteico que conduz à morte dos neurónios motores -, mas constitui também um modelo para estudos noutras doenças neurodegenerativas, como a de Parkinson, ou a de Alzheimer.

É essa, de resto, a visão do coordenador da investigação, Nikolay Dokholyan, da mesma universidade. Segundo ele, "um dos maiores puzzles na medicina atualmente tem que ver com a forma como podemos abordar as doenças neurodegenerativas", porque,"ao contrário do que sucede em muitas outras doenças, incluindo o cancro, para estas não temos nenhuma alavanca para a combater".

O coordenador do estudo não tem dúvidas: "Os nossos resultados constituem uma grande descoberta porque lançam uma nova luz sobre a causa de morte dos neurónios motores e podem, por isso, ser muito importantes para o desenvolvimento de novas drogas."

O trabalho desenvolvido pela equipa de Nikolay Dokholyan incidiu sobre um subgrupo da doença, que está relacionado com uma mutação no gene que codifica uma proteína, a SOD1, e que se pensa estar na origem de um a dois por cento de todos os casos da doença.

Recorrendo a um modelo computacional e a estudos experimentais com células em laboratório, a equipa seguiu o rasto às proteínas e verificou que elas se aglomeram temporariamente em grupos de três e que nesse formato conseguem causar a morte em células neurónios motores.

"Pensa-se que o que torna estes aglomerados de três proteínas tóxicos, pelo menos em parte, é o facto de serem muito instáveis", explica a principal autora do estudo, notando que "essa instabilidade as torna mais reativas em relação a algumas zonas da célula que elas não deviam estar a afetar". A esclerose lateral amiotrófica é uma doença que afeta entre três e cinco pessoas em cada cem mil, na população em geral, e pensa-se que cerca de 10% dos casos terá origem genética.

Para todos os outros casos de ELA, a sua causa ainda é um mistério. Stephen Hawking (na foto) é talvez o mais famoso doente de ELA. Foi esta doença que levou muitos famosos a despejar baldes de água gelada pela cabeça abaixo em agosto e setembro de 2014, para angariar verbas destinadas à investigação nesta área. Valeu a pena porque, só nos Estados Unidos, foram angariados 115 milhões de dólares (cerca de 106 milhões de euros)."

Fonte: http://www.dn.pt/sociedade/interior/descoberta-causa-da-esclerose-multipla-amiotrofica-4974990.html

Comentário do bloguista: A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurológica degenerativa, progressiva e rara, sendo a forma mais frequente de Doença do Neurónio Motor (DNM). Na ELA, os neurónios motores que conduzem a informação do cérebro aos músculos do nosso corpo, passando pela medula espinhal, morrem precocemente. Como resultado, esses músculos, que são os que nos fazem mexer (músculos estriados esqueléticos), ficam mais fracos. Este estudo pioneiro, realizado nos Estados Unidos, permitiu descobrir a forma como as proteínas se acumulam nos neurónios motores causando a sua morte. Esta descoberta vem revelar um potencial alvo terapêutico não só para o tratamento da ELA como também pode vir a servir como um modelo de estudo para outras doenças neurodegenerativas, como a de Parkinson, ou a de Alzheimer.

É possível reverter comportamentos do autismo na fase adulta!

"Um estudo internacional, no qual participou a investigadora portuguesa Patrícia Monteiro, da Universidade de Coimbra, demonstrou pela primeira vez que é possível reverter, já em idade adulta, alguns comportamentos ligados ao autismo, e reparar os correspondentes circuitos neuronais.

O estudo, que foi feito em ratinhos e abre a porta ao desenvolvimento de novas terapias para o autismo, é publicado hoje na revista Nature.

Patrícia Monteiro não tem dúvidas, esta descoberta "é um passo de gigante". "Nós próprios ficámos surpreendidos quando verificámos a mudança no comportamento dos animais, porque sendo esta uma doença que afeta o desenvolvimento, seria de pensar que uma vez passada essa fase, já não fosse possível qualquer reversão de comportamento", afirmou ao ao DN.

Afinal não é assim. Para alguns dos comportamentos do autismo, como os das interações sociais, foi possível produzir uma mudança positiva nos ratinhos. "Conseguimos reverter as deficiências de comunicação e alguns comportamentos associados", explica a cientista, que participou no estudo integrada no grupo de Guoping Feng, no MIT, Estados Unidos, enquanto investigadora do Centro de Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra.

Para outros parâmetros, como a ansiedade e a fraca coordenação motora associadas à condição de autismo, não foram, no entanto, observadas melhorias. Seja como for, os resultados mostram que "o cérebro é muito mais plástico ao longo da vida, em alguns circuitos e comportamentos, do que se pensava", sublinha a cientista portuguesa.

Para estudar esta questão, a equipa coordenada por Guuoping Feng utilizou ratinhos em que o gene Shank3, que se sabe estar associado a uma forma de autismo, foi manipulado para produzir essa condição nos animais.

Depois, quando os ratinhos se tornaram adultos, os investigadores voltaram a manipular a expressão desse gene para verificar se havia mudanças no seu comportamento e circuitos neuronais correspondentes - nesta forma de autismo há uma comunicação deficiente entre os neurónios no córtex e numa zona chamada estriado, localizada nos gânglios de base do cérebro.

A surpreendente resposta foi que sim, o que abre novas hipóteses de intervenção terapêutica no futuro, nomeadamente através de tecnologias de reparação genética ou de novos medicamentos.

O autismo ligado a mutações no gene Shank3 representa 1% de todos os casos de autismo. Em Portugal estima-se que, para todas as formas de autismo a prevalência seja de um caso para cada mil crianças em idade escolar."

Fonte: http://www.dn.pt/sociedade/interior/estudo-revela-e-possivel-reverter-comportamentos-do-autismo-na-fase-adulta-5034780.html

Comentário do Bloguista: O autismo é uma condição geral para um grupo de desordens complexas do desenvolvimento do cérebro, antes, durante ou logo após o nascimento. Estes distúrbios podem-se caracterizar pela dificuldade na comunicação social e por comportamentos repetitivos. Algumas pessoas com autismo podem ter dificuldades de aprendizagem em diversos estágios da vida, desde a aprendizagem escolar, até à aprendizagem de certas atividades da vida diária, como, por exemplo, tomar banho ou preparar a própria refeição. Algumas destas poderão levar uma vida relativamente “normal”, enquanto que outras poderão precisar de apoio especializado ao longo de toda a vida. O autismo era pensado como uma condição permanente: se a criança nascer com autismo, torna-se um adulto com autismo. Esta descoberta vem provar o contrário, abrindo as portas a novas terapias para a patologia. Foram notadas reverções de deficiências de comunicação e alguns comportamentos associados. As terapia futuras poderão ser atingidas através de através de tecnologias de reparação genética ou de novos medicamentos.

"Por favor, imprima-me uma orelha!"

"Cientistas criaram uma impressora que imprime orelhas, pedaços de osso e músculos feitos com células numa solução à base de gelatina e um polímero que dá a forma desejada ao órgão. Tecnologia inédita pode vir a ser utilizada na medicina regenerativa.

No imaginário da ficção científica há máquinas que produzem tecido humano directamente no corpo de pessoas que foram feridas, curando-as em três tempos. Ainda não estamos aí. Mas a impressora tridimensional criada pela equipa de Anthony Atala, do Instituto Wake Forest para a Medicina Regenerativa, na Carolina do Norte, nos Estados Unidos, aproxima-nos dessa ideia. Esta máquina inédita, em vez de tinta ou de plástico, usa células suspensas numa solução de gelatina e um polímero para criar orelhas, pedaços de osso e músculos que estão vivos, revela um artigo publicado na segunda-feira na revista Nature Biotechnology. Os resultados são importantes para o futuro da medicina regenerativa.

“Até agora, os métodos de bio-impressão de células costumavam produzir estruturas simples e pequenas. Nós ultrapassámos isso”, explica ao PÚBLICO Anthony Atala, falando sobre a impressora de tecidos e órgãos integrados (ITOP, na sigla em inglês). “A ITOP usa pequenas agulhetas para depositar com precisão o material biodegradável semelhante a plástico, que dá a forma ao tecido, e o gel composto por água e as células. Entre aquelas duas estruturas [o plástico biodegradável e o gel com as células], forma-se uma malha de microcanais. Estes microcanais permitem que o oxigénio e os nutrientes do corpo se difundam, o que mantém as estruturas vivas enquanto os tecidos desenvolvem os seus próprios vasos sanguíneos.”

A explicação de Anthony Atala é uma boa introdução sobre este novo método de impressão, mas não explica passo a passo como é que a partir daqueles ingredientes se obtém uma orelha viva. Afinal, uma orelha é essencialmente feita de cartilagem – uma matriz esbranquiçada à base de colagénio produzida por células especializadas chamadas condrócitos. O que sai da impressora tem a forma de uma orelha, mas é composto por fileiras de gel com células, fileiras do polímero e os microcanais entre eles.

Tudo começa com uma imagem médica de uma orelha (de tomografia computorizada, por exemplo). Um software desenvolvido pela equipa de Anthony Tala lê esta imagem e cria uma receita para imprimir uma estrutura com a mesma forma da orelha da imagem médica.

Foi esta receita que a impressora aplicou usando aquelas matérias-primas, que têm as suas particularidades. O gel é feito de água, gelatina (que permite a solidificação do composto quando a temperatura desce para os 25 graus Celsius), fibrinogénio (que promove a proliferação das células) e ácido hialurónico e glicerol (que dão uniformidade ao composto e impedem as agulhetas de entupirem).

Como queriam produzir cartilagem – o tecido das orelhas –, os cientistas usaram condrócitos da orelha de coelho, numa concentração de 40 milhões de células por cada mililitro de gel.

A impressora tem vários cartuchos: um continha o gel com as células, outro o polímero e um terceiro o material que é a base de sustentação onde a orelha é impressa. No fim do processo, a orelha é lavada e o material degrada-se. Há um sistema de aquecimento para o cartucho do polímero, que é mantido acima dos 60 graus para permanecer líquido.

Depois, a ITOP fez a sua magia. De acordo com a receita criada pelo software, foi dispondo fileiras ora de gel com células, ora do polímero – deixando espaço para os microcanais –, que, ao serem impressas, foram arrefecendo e solidificando. As agulhetas têm uma precisão enorme: dois micrómetros no caso da colocação do polímero (um milímetro tem 1000 micrómetros) e 50 micrómetros no caso da colocação do gel com as células.

Camada a camada, a impressora construiu uma orelha composta por fileiras daqueles materiais, com 3,2 centímetros de altura, 1,6 centímetros de largura e 0,9 centímetros de espessura. E bastante viva: um dia depois da impressão, 91% das células não tinham morrido. Ou seja, a grande maioria sobreviveu à impressão.

Mas esta orelha ainda não tinha cartilagem. A produção de cartilagem, que provaria a funcionalidade da orelha impressa, foi a segunda parte da experiência. Os investigadores colocaram a orelha num meio de cultura durante cinco semanas e verificaram que as células conseguiram produzir matriz cartilagínea em toda a orelha. Por comparação, uma orelha que foi impressa sem ter microcanais não produziu cartilagem no seu interior, só na periferia onde os nutrientes chegavam às células. É por isso que os microcanais são essenciais para a construção de grandes estruturas biológicas e foram um passo em frente no desenvolvimento da bio-impressão. Sem eles, a técnica estava limitada à impressão de camadas finas de células de 200 micrómetros de espessura, que ainda permitem a difusão do oxigénio e dos nutrientes.

Além da produção de cartilagem, os cientistas verificaram também que “as células no tecido [cartilagíneo] recém-formado tinham características morfológicas semelhantes àquelas que existem na orelha”, lê-se no artigo, comprovando o sucesso da bio-impressão.

Para testar se estas orelhas também se desenvolviam num ambiente vivo, os cientistas implantaram orelhas impressas por baixo da pele de vários ratinhos. Passados dois meses, os cientistas retiraram as orelhas dos ratinhos e verificaram que tinha havido produção de cartilagem. Apesar de só terem sido criados vasos sanguíneos na periferia da orelha – a cartilagem no seu interior não é normalmente irrigada –, as células no meio da cartilagem eram viáveis, indicando que a propagação de nutrientes estava a acontecer de forma correcta.

As experiências de impressão de osso (com células estaminais humanas retiradas do líquido amniótico) e de músculo (com células precursoras de músculo de ratinho) também resultaram. No primeiro caso, os cientistas fizeram a impressão de um pedaço de osso da mandíbula humana, usando o mesmo método. Quando colocaram a mandíbula impressa num líquido que estimula a diferenciação das células estaminais em células do osso, elas diferenciaram-se e houve deposição de cálcio, tal como nos ossos. A equipa imprimiu ainda um pedaço de osso do crânio, que depois implantou no crânio de ratos. Passados cinco meses, o pedaço impresso tinha tecido ósseo com vasos sanguíneos.

Os polímeros usados nesta experiência degradam-se ao fim de dois anos. “À medida que desaparecem, as células segregam o seu próprio material que substitui os polímeros”, diz Anthony Atala, que acredita que vai ser possível utilizar qualquer tipo de célula humana nesta técnica de impressão, assim como várias células diferentes numa só impressão, o que alarga em muito as possibilidades futuras desta técnica. Mas será possível vir a usar células da própria pessoa que necessita de um implante? “Obter um número suficiente de células primárias a partir de uma pequena biópsia do mesmo paciente é fazível, e isso evita os perigos da rejeição”, responde.

Apesar de Anthony Atala não saber exactamente quando é que esta biotecnologia vai poder ser usada na medicina regenerativa, estas primeiras experiências mostram que as estruturas biológicas impressas pela ITOP têm o tamanho e a resistência certos e são funcionais. O trabalho futuro passa, portanto, por aqui. “Quando imprimimos tecidos e órgãos humanos temos de garantir, como é óbvio, que as células sobrevivem. E a prova de que funcionam é o teste final”, diz o cientista. “A nossa investigação indica que é possível imprimir osso, músculo e cartilagem para doentes. Vamos usar estratégias semelhantes para também imprimir órgãos.""

Fonte: http://www.publico.pt/ciencia/noticia/por-favor-imprimame-uma-orelha-1723412?page=-1

Comentário do Bloguista: A medicina regenerativa tem como principal objetivo reparar e substituir os tecidos lesados, por complexos celulares ou moleculares, com estruturas e funções equivalentes. Deste modo, uma equipa de cientistas coordenada por Anthony Atala, do Instituto Wake Forest para a Medicina Regenerativa, na Carolina do Norte, nos Estados Unidos, criou uma impressora tridimensional com a capacidade de criar orelhas, pedaços de osso e músculos, através de células suspensas numa solução de gelatina e um polímero. Verificou-se que os polímeros usados na experiência se degradam ao fim de dois anos, mas acredita-se que, brevemente, seja possível utilizar qualquer tipo de célula humana nesta técnica de impressão. Esta equipa de cientistas ainda não sabe quando pode ser implementada a técnica na medicina regenerativa, mas reforçam que as experiências feitas, até ao momento, mostram que as estruturas biológicas impressas têm um tamanho e resistência certos e são bastante funcionais.

Há células que não se mexem? Diagnóstico preciso de Alzheimer cada vez mais perto

Investigadores da Universidade Coimbra descobriram como algumas células do sistema imunitário perdem a capacidade de combater Alzheimer

Há células - os monócitos, do sistema imunitário inato - que não se deslocam quando estimuladas por substâncias produzidas no cérebro. Ora isto pode significar uma "redução do número de células que podem ser recrutadas para o tecido nervoso e participar no combate à doença" de Alzheimer, aponta Ana Luísa Cardoso, coordenadora do grupo de investigação do Centro de Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra.

A descoberta de como algumas células do sistema imunitário deixam de ter capacidade para combater a doença de Alzheimer é mais um passo para encontrar um diagnóstico definitivo, defende a universidade, em comunicado. Já que o estudo de quatro anos identificou alterações moleculares nos monócitos de doentes que podem servir de biomarcadores sinalizadores da Doença de Alzheimer, tanto numa fase precoce como em estados mais avançados.

Encontrar formas de diagnóstico mais concreto é fundamental, uma vez que atualmente não é fácil distinguir as diversas formas de demência, reconhece a investigadora. "Penso que demos um passo importante na direção de um diagnóstico mais preciso, uma vez que conseguimos identificar diferenças evidentes nos monócitos dos doentes de Alzheimer, sobretudo nas fases muito precoces semelhantes ao Défice Cognitivo Ligeiro (DCL), comparativamente aos indivíduos saudáveis. A descoberta é particularmente importante visto que estas alterações foram encontradas em células do sangue, as quais podem ser obtidas de forma fácil, rápida e não invasiva".

Além desta novidade, os resultados do estudo, publicado na revista Alzheimer's & Dementia: Diagnosis, Assessment & Disease Monitoring, apontam ainda que "as alterações associadas à doença de Alzheimer não ocorrem apenas no cérebro, mas também no sangue, o que pode abrir caminho para novas terapias não invasivas".»

Fonte: http://www.dn.pt/sociedade/interior/ha-celulas-que-nao-se-mexem-diagnostico-preciso-de-alzheimer-cada-vez-mais-perto-5009016.html

Comentário do Bloguista: A doença de Alzheimer é a forma de demência mais comum e provoca deterioração global, progressiva e irreversível de diversas funções cognitivas. Este estudo coordenado pelo Centro de Neurociências e Biologia Celular da Universidade de Coimbra, permitiu descobrir que os monócitos não se movem quando são estimulados por certas substâncias produzidas no cérebro, levando à diminuição das células que podem combater a doença. Esta descoberta é mais um passo de forma a que se compreenda melhor a doença e que o diagnóstico seja feito de uma maneira mais célere, de modo a que não haja pacientes com um diagnóstico incorrecto.

Reino Unido dá "luz verde" para manipulação genética de embriões humanos

O Governo do Reino Unido deu pela primeira vez "luz verde" aos cientistas para procederem a manipulações genéticas em embriões humanos numa investigação para determinar por que razão ocorrem abortos.

A Autoridade britânica de Embriologia e Fertilização Humana (HFEA, na sigla em inglês) concedeu, pela primeira vez no Reino Unido, autorização para que cientistas possam usar técnicas de manipulação genética em embriões humanos. A notícia foi divulgada na página do instituto que recebeu o consentimento, o Instituto Francis Crick.

O Comité de Licenciamento aprovou um pedido de (a investigadora) Kathy Niakan, do Instituto Francis Crick para renovar a licença de investigação e incluir a manipulação de genes em embriões” humanos, indica uma declaração da HFEA.

O objetivo da investigação conduzida por Kathy Niakan é perceber que genes são importantes para que um embrião se desenvolva corretamente. Para isso, os investigadores vão estudar embriões humanos durante os primeiros sete dias depois da fertilização do óvulo – da célula única às 250 células.

Para esta investigação serão usados exclusivamente embriões que tenham sido doados para investigação científica, como os embriões excedentes dos tratamentos de fertilização in vitro. Os embriões serão usados exclusivamente para investigação em laboratório e não poderão servir para tratamento nem ser implantados numa mulher, referiu a BBC.

Queremos compreender os genes necessários para que um embrião humano se desenvolva com sucesso num bebé saudável. E a razão para isto ser tão importante é porque os abortos [espontâneos] e a infertilidade são extremamente comuns, mas são pouco compreendidos”, disse Kathy Niakan, investigadora principal neste projeto.

Esta equipa já fazia investigação com óvulos. E agora que conseguiram aprovação da HFEA para poderem fazer manipulação genética, os cientistas precisam que o comité de ética também aprove este tipo de investigação. Se isso acontecer, o trabalho começa nos próximos três meses. E os resultados poderão contribuir para melhorar os tratamentos de infertilidade e o desenvolvimento do embrião após a fertilização in vitro. A BBC refere que por cada 100 ovos fertilizados, 50 chega à primeira fase de blastocisto, 25 são implantadas no útero e apenas 13 se desenvolver além dos três meses.

A edição de embriões humanos já tinha estado em discussão quando, em abril do ano passado, investigadores chineses o tinham feito e publicado os resultados numa revista. Na altura, Ana Sofia Carvalho, diretora do Instituto de Bioética da Universidade Católica Portuguesa, explicou ao Observador que: “A alteração do património genético é proibida na União Europeia, assim como é proibido usar fundos europeus para fazer este tipo de investigação”.

Mas a investigadora também reforçou que o objetivo da bioética não é boicotar os avanços científicos. “O papel da bioética não é ser um cão de guarda, mas funcionar como um mecanismo de antecipação”, lembra a investigadora. “A bioética deve ir acompanhando e ir refletindo.”

Em Portugal, toda a utilização de embriões para fins clínicos ou de investigação é regulamentada pelo Conselho Nacional de Procriação Medicamente Assistida.»

Fonte: http://observador.pt/2016/02/01/reino-unido-da-luz-verde-manipulacao-genetica-embrioes-humanos/

Comentário do Bloguista: A infertilidade e a ocorrência de abortos espontâneos são problemas cada vez mais comuns, no entanto, ainda não são totalmente compreendidos. 

De forma a que se possam estudar as principais causas para este facto e perceber que genes são importantes para que um embrião se desenvolva corretamente, a investigadora Kathy Niakan do Instituto Francis Crick conseguiu aprovação por parte do governo do Reino Unido para seguir com o seu estudo. 

Este estudo baseia-se na técnica de manipulação de genes em embriões, que serão estudados desde a fertilização (célula única) até aos 7 dias após fertilização (250 células). 

Tendo em conta que este estudo pode suscitar várias questões de bioética, a equipa de investigadores deixa bem claro que só serão utilizados embriões que tenham sido doados para investigação científica e que serão usados exclusivamente para investigação em laboratório, não podendo servir para tratamento, nem ser implantados.

Estudo identifica causas de doença hormonal que provoca infertilidade

«Uma investigação pioneira em Portugal, realizada na Universidade da Beira Interior, Covilhã, permitiu identificar algumas das causas de uma doença hormonal rara que provoca infertilidade e poderá ter "aplicações médicas importantes", disse à agência Lusa a investigadora, Catarina Gonçalves.

Uma investigação pioneira em Portugal, realizada na Universidade da Beira Interior, Covilhã, permitiu identificar algumas das causas de uma doença hormonal rara que provoca infertilidade e poderá ter “aplicações médicas importantes”, disse à agência Lusa a investigadora, Catarina Gonçalves.

“Estamos a falar do hipogonadismo hipogonadotrófico idiopático e este estudo baseou-se na análise de 50 casos congénitos, tendo permitido concluir que em 60% dessas situações – ou seja, de pessoas que já nasceram com a doença – a patologia teve origem em alterações genéticas”, explicou.

Catarina Gonçalves referiu que foi possível identificar mutações genéticas em causa, 18 das quais são novas e não descritas a nível mundial.

Segundo destacou, estas conclusões são “extremamente importantes”, não só porque “não existia em Portugal uma investigação desta dimensão” relativamente à doença, mas essencialmente porque poderão dar origem a “aplicações médicas importantes”.

“A partir do momento em que identificamos a mutação genética, podemos passar para o desenvolvimento da técnica de tratamento adequada e, naturalmente, fazer um aconselhamento genético”, fundamentou, garantindo que esse trabalho será agora feito “caso a caso”.

Noutra vertente, o estudo permitiu ainda verificar que algumas das mutações genéticas identificada podem interferir com o desenvolvimento dos neurónios que compõem o sistema olfativo, motivo pelo qual há doentes que possuem anósmia/hipósmia, isto é, ausência ou diminuição da capacidade para cheirar determinadas substâncias.

A investigação decorreu no Centro de Investigação de Ciências da Saúde da Universidade da Beira Interior (CICS-UBI) e foi realizada ao longo dos últimos quatro anos, contando com a colaboração de várias unidades hospitalares de endocrinologia de Lisboa, Porto, Coimbra e Braga.

Do trabalho resultou ainda a tese de doutoramento em Biomedicina, intitulada “Genética molecular do hipogonadismo hipogonadotrófico idiopático”, cuja defesa foi realizada por Catarina Gonçalves no dia 01 de fevereiro, tendo obtido a classificação de 19 valores.

De acordo com os dados internacionais, o hipogonadismo hipogonadotrófico idiopático é uma doença rara que nas situações congénitas se verifica em cerca de um a dez casos por cada dez mil nascimentos e que afeta homens e mulheres, tendo, todavia, maior incidência no sexo masculino.»

fonte: http://observador.pt/2016/02/05/estudo-identifica-causas-doenca-hormonal-provoca-infertilidade/

Comentário do Bloguista: A infertilidade é uma realidade cada vez mais comum da sociedade em que vivemos, observando-se uma diminuição cada vez mais acentuada da fertilidade. 

Este estudo pioneiro em Portugal e efetuado por uma equipa de investigação da Universidade da Beira Interior, veio permitir a identificação de possiveis causas do hipogonadismo hipogonadotrófico idiopático, uma doença hormonal rara que provoca infertilidade. Uma vez identificada a mutação genética responsável pela doença, será possivel o desenvolvimento de um tratamento eficaz.

Com este estudo também foi possivel verificar que algumas das mutações podem interferir com o desenvolvimento de neurónios que constituem o sistema olfativo, provocando uma diminuição ou mesmo ausência da capacidade olfativa.

Matar o tumor com balas de ouro

A descoberta da equipa de Manuel Coelho é recente e ainda não está completamente comprovada, mas os primeiros resultados são promissores e abrem novas possibilidades no combate aos tumores. A combinação de radiação electromagnética com as nanopartículas de ouro dentro de uma célula cancerígena aumenta a morte celular entre 20 e 25%. O processo é em tudo semelhante ao de muitos tratamentos de cancros que hoje são feitos, combinando quimioterapia e radioterapia. “Se conseguirmos um efeito muito superior ao da radioterapia por via das partículas de ouro, podemos baixar o nível da quimioterapia e isso pode ser um avanço”, explica o cientista portuense.

O próximo passo desta investigação será repetir estes testes e comprovar, em definitivo, que o efeito combinado da radiação com partículas de ouro mata realmente de forma mais eficaz as células dos cancros. É isso que a equipa do Laboratório de Engenharia de Processos, Ambiente, Biotecnologia e Energia da FEUP, dirigido por Coelho, se prepara para fazer nos próximos meses, em parceria com o Centro de Investigação para o Cancro do Radium Hospital de Oslo, na Noruega.

A possibilidade aberta por esta descoberta é ainda muito recente. O vídeo que Manuel Coelho faz correr no computador portátil é, de resto, o primeiro que documenta o movimento das nanopartículas de ouro no interior de uma célula e foi conseguido, no ano passado, por Sílvia Coelho, então estudante de doutoramento, que trabalhava sob sua supervisão. O tamanho destes pequenos pedaços de ouro, na ordem dos 20 a 30 nanómetros, dificulta esse registo. Este só foi conseguido “por grande coincidência”, confessa o investigador da FEUP

Coincidências como estas dão, porém, muito trabalho no mundo da ciência. Há oito anos que as equipas lideradas por Manuel Coelho vêm trabalhando com nanopartículas de ouro. E, antes disso, outros materiais de nanoescala já tinham feito parte da carreira deste investigador, que é professor, desde 1991, na FEUP, onde também já tinha feito a licenciatura e doutoramento. Depois disso, fez o pós-doutoramento nos Estados Unidos, com passagens pelas universidades californianas de Davis e Stanford, onde a sua formação de base em Química começa a cruzar-se com a Biologia. Desde então, tem-se debruçado sobre nanopartículas em polímeros e nanocarregadores, desenhados para transportar drogas até determinadas partes do corpo humano.

Quando Manuel Coelho, 55 anos, começou a estudar as nanopartículas de ouro, o objectivo era, precisamente, utilizá-las como transportador de medicamentos. Até que percebeu que podia ser feita deste material a bala certa para matar um cancro. O que atraiu o cientista não foi, porém, uma ideia poética, mas a reconhecida muito alta densidade electrónica deste material. “A pergunta que se começou a colocar foi: como têm densidade electrónica muita alta, não terão a capacidade de criar centros de reactividade muito alta?” Os resultados do seu trabalho parecem indicar que sim.

A combinação com a radiação electromagnética não é a única possibilidade aberta pelo ouro no combate ao cancro. Estas nanopartículas têm uma grande facilidade em entrar nas células dos tumores, que têm tendência a “engoli-las” num processo de endocitose. Desse modo, é possível carregar muito mais droga para dentro da célula do que pelos processos habituais de difusão, o que pode aumentar a eficácia dos tratamentos.

A investigação de Sílvia Coelho e Manuel Coelho — que, além do interesse pelas nanopartículas douradas, partilham o apelido, ainda que não tenham qualquer parentesco — mostrou também que as partículas de ouro criam uma sinergia quando combinadas com o bortezomib, um inibidor de protéases (enzimas que destroem proteínas) usado pelos médicos no tratamento de tumores. Esta droga é muito tóxica e, mesmo em concentrações muito baixas, provoca lesões graves. No entanto, quando é associada ao ouro, é possível manter o mesmo resultado com uma concentração até 30 vezes inferior. Estes resultados são particularmente auspiciosos em células do pâncreas e da próstata, estando a ser preparados os primeiros testes em animais durante este ano.

O triunfo de algumas destas terapias depende, todavia, de factores políticos e económicos, defende o professor da FEUP. Desde logo, são necessárias mudanças na legislação a nível europeu, que permitam fazer testes de novos tratamentos mais facilmente, reduzindo o tempo que os produtos inovadores demoram a sair para o mercado. Por outro lado, o investimento na área depende das farmacêuticas. “Vai depender da concorrência entre elas”, diz.

“Enquanto determinadas empresas conseguirem manter-se monopolistas e retirar lucro de determinada tecnologia, não vão investir noutra.”

fonte: https://www.publico.pt/sociedade/noticia/matar-o-tumor-com-balas-de-ouro-1688072

Comentário do bloguista: A investigação numa área de intervenção tão importante como é o cancro é, inquestionavelmente, necessária. Devido aos grandes esforços de investigação e da tecnologia, cada vez se sabe mais sobre as suas causas, sobre a forma como se desenvolve e cresce, ou seja, como progride. A descoberta feita pela equipa Manuel Coelho, que passa pela combinação da radiação electromagnética com as nanopartículas de ouro dentro de uma célula cancerígena permite aumentar a morte celular entre 20 e 25%. Apesar de ser uma possibilidade ainda aberta e recente, esta equipa acrescenta mais uma forma de terapia às pessoas oncológicas como uma provável solução para esta doença.