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Um grupo de investigação da Universidade de Turku e do Centro de Biociências de Turku, juntamente com a Misvik Biology Ltd, na Finlândia, desenvolveram um novo método para estudar como as células cancerígenas funcionam em ambientes de tecidos mais macios e rígidos. Esta visão desafia o paradigma existente, abrindo novas possibilidades para a investigação em biologia do cancro e engenharia de tecidos.
Uma crença antiga é que as células fora do corpo preferem se espalhar e crescer em superfícies mais rígidas. Isto é semelhante a quando andamos numa calçada de concreto (muito dura) e achamos que é preferível andar na lama (muito macia). Por esta razão, as células, incluindo as células estaminais, são continuamente cultivadas em plástico ou vidro muito rígido para fins de investigação. Essa ideia também repercute nas células cancerígenas que prosperam dentro de um caroço duro que formam nos tecidos. Geralmente, quanto mais rígido for o tumor, pior será o prognóstico dos pacientes. No entanto, a rigidez dos tecidos do nosso corpo (por exemplo, osso versus cérebro) não é a mesma. Na verdade, algumas células, como os neurônios e as células adiposas, crescem e funcionam de maneira eficaz em ambientes muito suaves.
O grupo de investigação da Universidade de Turku e do Centro de Biociências de Turku colaborou com a Misvik Biology Ltd, uma empresa de biotecnologia sediada em Turku, Finlândia, para compreender como as células funcionam em ambientes mais suaves e como estas poderiam ser melhor modeladas fora do corpo humano. Eles usaram modelagem computacional e uma grande variedade de condições de crescimento para comparar meticulosamente o comportamento celular em superfícies macias e rígidas com uma resolução sem precedentes.
Nova perspectiva sobre uma ideia antiga
Usando uma máquina automatizada, os pesquisadores microimprimiram diferentes misturas de proteínas em superfícies macias e rígidas. As proteínas escolhidas foram aquelas que normalmente circundam as células do corpo e fornecem textura e informações sobre o ambiente dos tecidos.
“Ao usar misturas de proteínas mais diversas em cultura de células, começamos a nos aproximar de um ambiente fisiologicamente mais relevante fora do corpo, com o qual podemos modelar de forma mais eficaz estados doentes e saudáveis”, diz o Dr. James Conway, do carro-chefe da pesquisa InFLAMES, o pesquisador principal da equipe Turku Bioscience.
“Tínhamos um sistema específico para impressão por microcontato de diferentes misturas de proteínas em placas de cultura e decidimos ver como poderíamos expandir o sistema. Depois que os pesquisadores da Turku Bioscience tiveram a ideia, foi fácil para nós usar o sistema em diferentes rigidezes hidrogéis”, explica o CEO Juha Rantala de Misvik, um colaborador importante no projeto.
Ao trabalhar em conjunto, a equipa demonstrou que a combinação certa de proteínas pode suportar células numa superfície macia, fornecendo sinais cruciais de sobrevivência que resultam num crescimento celular semelhante ao observado numa superfície mais rígida.
“Essas descobertas revelaram uma nova perspectiva fundamental em mecanobiologia. Identificamos um mecanismo através do qual podemos explicar como as células podem efetivamente aderir, funcionar e sinalizar em substratos moles. Esta visão desafia o paradigma existente, abrindo novas possibilidades para pesquisa em biologia do câncer e engenharia de tecidos”, observa a Prof. Johanna Ivaska, pesquisadora principal do projeto.
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